KR100520857B1 - In a non-invasive infrared spectroscopy multi-method and apparatus for spectral analysis - Google Patents

In a non-invasive infrared spectroscopy multi-method and apparatus for spectral analysis Download PDF

Info

Publication number
KR100520857B1
KR100520857B1 KR1019980705964A KR19980705964A KR100520857B1 KR 100520857 B1 KR100520857 B1 KR 100520857B1 KR 1019980705964 A KR1019980705964 A KR 1019980705964A KR 19980705964 A KR19980705964 A KR 19980705964A KR 100520857 B1 KR100520857 B1 KR 100520857B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sample
wavelength
method
analyte
radiation
Prior art date
Application number
KR1019980705964A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR19990082235A (en
Inventor
스티번 에프. 멀린
가멀 케이릴
Original Assignee
센시스 메디컬, 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to US8/597,480 priority Critical
Priority to US08/597,480 priority
Priority to US08/597,480 priority patent/US6040578A/en
Application filed by 센시스 메디컬, 인크. filed Critical 센시스 메디컬, 인크.
Publication of KR19990082235A publication Critical patent/KR19990082235A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100520857B1 publication Critical patent/KR100520857B1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Detecting, measuring or recording for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/1455Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Detecting, measuring or recording for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/14532Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring glucose, e.g. by tissue impedance measurement
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Detecting, measuring or recording for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/14546Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring analytes not otherwise provided for, e.g. ions, cytochromes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using infra-red, visible or ultra-violet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/314Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry with comparison of measurements at specific and non-specific wavelengths
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using infra-red, visible or ultra-violet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infra-red light
    • G01N21/359Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infra-red light using near infra-red light
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Detecting, measuring or recording for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235Details of waveform analysis
    • A61B5/725Details of waveform analysis using specific filters therefor, e.g. Kalman or adaptive filters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Detecting, measuring or recording for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235Details of waveform analysis
    • A61B5/7253Details of waveform analysis characterised by using transforms

Abstract

근적외선 및 중적외선 범위 내의 멀티 스펙트럼 분석을 사용하여 샘플 내에 존재하는 피분석물의 농도를 측정하기 위한 방법 및 장치가 개시되어 있다. A method and apparatus for measuring the concentration of analyte present in a sample using multi-spectral analysis in the near-infrared and mid-infrared range is disclosed. 대략 1100 내지 5000 nm의 범위 내의 파장들의 복수의 개별적인, 비중첩 영역들을 포함하는 입사 방사선이 샘플을 스캔하는데 사용된다. Is used to scan a plurality of distinct, the incident radiation sample containing non-overlapping areas of the wavelength in the range of approximately 1100 to 5000 nm. 샘플로부터 나온 확산적으로 반사된 방사선이 검출되고, 피분석물의 농도를 나타내는 값이 화학미터법 기술의 응용을 이용하여 얻어진다. The radiation reflected by divergent emitted from the sample is detected, and a measure of the concentration of the analyte is obtained by the application of chemical technology metric. 파장들의 각각의 비중첩 영역으로부터 얻어진 정보는 배경 간섭을 제거하기 위해 교차-상관(cross-correlated)될 수 있다. The information obtained from each of the non-overlapping region of the wavelength of the intersection to eliminate background interference - may be correlated (cross-correlated).

Description

비침투적 적외선 분광학에서 멀티-스펙트럼 분석을 위한 방법 및 장치 In a non-invasive infrared spectroscopy multi-method and apparatus for spectral analysis

본 발명은 멀티-스펙트럼 분석(multi-spectral analysis)을 사용한 샘플에서 표적 피분석물의 농도를 측정하기 위한 방법 및 장치이다. The present invention is a multi-method and apparatus for spectral analysis (multi-spectral analysis) and measure the concentration of the target analyte in use. 본 발명은 광범위한 화학적 분석에 응용할 수 있으며, 구체적으로는 혈액 피분석물의 비침투적 분광 분석(noninvasive infrared spectroscopy)에 응용할 수 있다. The present invention can be applied to a wide range of chemical analyzes, and to be more specific, it can be applied to a blood analyte in a non-invasive spectroscopic analysis of water (noninvasive infrared spectroscopy).

다양한 혈액 성분의 농도 측정은 신체 이상 및 질병의 진단과 치료를 위한 여러 과정에서 응용될 수 있다. Concentration measurements of various blood components can be applied in various processes for the diagnosis and treatment of the body and over the disease. 한가지 중요한 응용은 혈당의 측정이다. One important application is the measurement of blood glucose. 특히, 당뇨병을 앓고 있는 환자는 혈당의 농도를 정기적으로 검진받아야 하며, 인슐린 의존성(insulin-dependent) 또는 I형 당뇨병에 대해서는, 하루에 여러 번 혈당 검진을 받는 것이 종종 필수적이거나 바람직하다. In particular, patients with diabetes should receive screening, the concentration of blood glucose on a regular basis, it is preferable for insulin-dependent (insulin-dependent) or type I diabetes, or to receive a blood sugar several times a day, often screening is essential. 또한, 혈중 콜레스테를 농도의 측정은 관상 동맥 질병을 앓고 있는 치료 또는 예방에 중요한 정보를 제공하며, 빌리루빈(bilirubin) 및 알코올과 같은 다른 유기 혈액 피분석물의 측정도 다양한 진단 환경에서 중요하다. In addition, the measurement of blood cholesterol concentrations provides important information in the treatment or prevention of suffering from coronary artery disease, it is important for other organic blood analyte measurement of water, such as bilirubin (bilirubin) of alcohol and also various diagnostic environment.

혈액 피분석물 농도를 얻는 가장 정확하고 광범위한 실용화된 방법은 환자로부터의 혈액의 추출을 포함하는데, 이 혈액은 고정확도 및 민감한 분석 평가 기술을 사용하는 실험실에서 또는 보다 덜 정확한 자가 시험 방법을 사용함으로써 분석된다. Blood blood analysis the most accurate and comprehensive a practical way to get the water concentration is to include the extraction of blood from the patient, by the blood using a high-precision and sensitive analytical assessment techniques less accurate self-testing methods in the laboratory, or more to use It is analyzed. 특히, 전통적인 혈당 감시 방법은 각각의 시험을 위해 혈액 샘플을 (예를 들어, 손가락 끝의 절개에 의해) 채취하고 혈당계(클루코스 농도를 판독하는 분광 광도계) 또는 색채 캘리브레이션 방법을 사용하여 클루코스 레벨을 판독할 당뇨병 환자를 필요로 한다. In particular, traditional blood glucose monitoring methods inclusive course level using the (a spectrophotometer that reads the inclusion course density) or the color calibration method a blood sample (e.g., by lancing a finger tip) for each test, and blood glucose meters the need for diabetics to read. 이러한 침투적 혈액 추출법은 당뇨병 환자에게 고통과 지겨운 부담을 주게 되며 당뇨병 환자를 감염, 특히 필수적인 시험 주파수의 광에 노출시키게 된다. Such invasive blood extraction is a painful and tedious burden to give diabetics and diabetics, thereby exposing infected, especially indispensable test frequencies of light. 이러한 이유로 당뇨병 환자에 의해 감시 과정이 거부될 수 있다. For this reason, the process can be monitored rejected by diabetes.

따라서, 특히 당뇨병 환자들의 혈당 감시 환경에서, 혈액 피분석물 농도를 비침투적으로 측정하기 위한 간단하고 정확한 방법 및 장치가 당해 기술 분야에서 요망된다는 것이 인지된다. Therefore, especially in the blood glucose monitoring environment of diabetes, blood analyte in a simple and accurate method and apparatus for measuring a water concentration in a non-intrusive is recognized that it is desirable in the art. 상기 문제점에 접근하는 한 가지 방법은 근적외선(near-IR 또는 "NIR") 분석의 전통적인 방법을 사용하는 것이며, 하나 이상의 특정 파장의 흡광도(absorbance)의 측정이 제공된 샘플로부터 피분석물 특성 정보를 추출하는데 사용된다. One way to approach the above problem is a near infrared (near-IR or "NIR") is to use the traditional methods of analysis, the analyte extracting the water characteristics from the sample, one or more measurements of the absorption (absorbance) of a specific wavelength provided It is used to.

액체 샘플의 근적외선 흡광도 스펙트럼은 샘플의 다양한 유기 성분에 대한 많은 정보를 포함하고 있다. A near infrared absorbance spectrum of a liquid sample, a lot of information about the various organic constituents of the sample. 특히, 유기 분자 구조(탄소-탄소, 탄소-수소, 탄소-질소 및 질소-수소 화학 결합)와 연관된 진동, 회전, 및 스트레칭 에너지(stretching energy)는 샘플 내에 존재하는 다양한 유기 성분의 농도에 대해 검출되고 관련될 수 있는 근적외선 영역 내에 섭동(perturbations)을 생성한다. In particular, an organic molecular structures (carbon-carbon, carbon-hydrogen, carbon-nitrogen and nitrogen-hydrogen chemical bonds) and the associated vibration, rotational, and stretching energy (stretching energy) is detected for the concentration of various organic constituents present in the sample and it produces a perturbation (perturbations) in the near infrared region that can be associated. 그러나, 복잡한 샘플 매트릭스에서, 근적외선 스펙트럼은 또한 일부가 피분석물들 간의 구조의 유사성, 피분석물 농도의 상대적인 레벨, 피분석물들 간의 간섭 관계, 및 특정 시스템에서 고유의 전자적 및 화학적 "잡음"으로 인해 상당량의 간섭을 포함한다. However, in complex sample matrices, near-IR spectra also due to some of the blood analytes similarity of structure between, analyte relative levels of water concentration, interfering relationships between the analyte in the waters, and unique electronic and chemical "noise" in a specific system It includes a significant amount of interference. 이러한 간섭은 액체 샘플 피분석물의 농도를 측정하기 위한 근적외선 분광 측정을 사용하여 얻어진 측정의 효율과 정확도를 감소시킨다. This interference reduces the efficiency and precision of measurements obtained using near-infrared spectrometry for measuring the concentration of a liquid sample the analyte water. 그러나, 비침투적 혈액 피분석물 측정을 제공하기 위한 많은 근적외선 장치 및 방법이 개시되어 있다. However, there is a non-invasive blood analyte in many near-IR devices and methods for providing water measurement is disclosed.

Purdy 등에 의한 US 특허 제5,360,004호는 혈액 피분석물의 농도 측정 방법 및 장치를 개시하고 있으며, 인체 일부가 2가지 이상의 개별적인 대역의 연속 파장 입사 방사선을 포함하는 방사선으로 조사된다. US Patent No. 5,360,004 due to Purdy discloses a method is a blood analyte concentration measurement device, and the water, the body portion is irradiated with radiation, including continuous wave incident radiation of two or more individual band. Purdy 등은 약 1440 및 1935 nm에서 발생하는 수분에 대한 NIR 흡수 스펙트럼의 2개의 피크에서 특별히 방사선을 차단하는 필터링 기술을 강조하고 있다. Purdy et al. Stress the filtering technique that specifically block radiation at the two peaks in the NIR absorption spectrum for water occurring at about 1440 and 1935 nm. 이러한 선택적인 차단은 인체의 일부가 조사될 때 수분에 의한 방사선의 흡수로 발생할 수 있는 가열 효과를 피하기 위해 수행된다. Such selective blocking is carried out to avoid a heating effect that may occur by absorption of radiation by water when a part of the human body irradiation.

반대로, Yang 등에 의한 US 특허 제5,267,152는 NIR 수분 흡수 피크(예를 들어, "물 전송 윈도우(water transmission window)"를 포함하는 IR 스펙트럼 부분만을 사용하여 혈당 농도를 측정하기 위한 비침투적 장치 및 기술을 개시하고 있다. 광학적으로 제어되는 광은 조직 소스(tissue source)로 유도되고 다음에 통합 구체(integrating sphere)에 의해 집광된다. 이 집광된 광은 분석되어 저장되어 있는 기준 캘리브레이션 곡선을 사용하여 혈당 농도가 계산된다. In contrast, US Patent No. 5,267,152 is the NIR water absorption peaks (e.g., the "water transmission window (water transmission window)," non-invasive apparatus and a technique using only the IR spectral portion for measuring blood glucose concentration comprising a caused by Yang a discloses optical optically controlled is converted to the tissue source (tissue source) is collected by the integrating sphere (integrating sphere) in the following: blood glucose using the standard calibration curve in the focused light is stored analysis the concentration is calculated.

또한, 복잡한 샘플의 피분석물 농도의 측정에 사용되는 장치가 개시되어 있다. In addition, a device is disclosed for use in analyte concentration measurement of the water of the complex samples.

예를 들어, Richardson 등에 의한 US 특허 제5,242,602호는 다수의 활성 또는 불활성 수분 처리 성분을 검출하도록 수성 시스템(aqueous systems)을 분석하기 위한 방법을 개시하고 있다. For example, US Patent No. 5,242,602 due to Richardson discloses a method for analyzing aqueous systems (aqueous systems) to detect multiple active or inactive water treatment components. 상기 방법은 200 내지 2500 nm의 범위에 걸친 성분의 흡광도 또는 방사 스펙트럼의 측정, 및 다수의 퍼포먼스 인디케이터(performance indicators)의 양을 측정하도록 얻어진 스펙트럼 데이타의 세그먼트를 추출하기 위한 화학미터법 알고리즘(chemometrics algorithms)의 응용을 포함한다. The method of 200 to 2500 nm Measurement of the absorbance or emission spectrum of the components over the range, and a plurality of performance indicators chemical metric algorithm (chemometrics algorithms) for extracting a segment of the resulting spectral data to determine the amount of (performance indicators) including the application.

Nygaard 등에 의한 US 특허 제5,252,829호는 적외선 감쇠 측정 기술을 사용하여 우유 샘플 내의 요소 농도를 측정하기 위한 방법 및 장치를 개시하고 있다. US Patent No. 5,252,829 due to Nygaard discloses a method and apparatus for measuring the urea concentration in a milk sample using an infrared attenuation measuring technique. 다변수 기술들(multivariate techniques)이 부분 최소 제곱 알고리즘(partial least squares algorithms), 주 성분 회귀, 다중 선형 회귀, 또는 인공 신경망 지식을 사용하여 공지된 성분의 스펙트럼 기여도를 측정하도록 수행된다. Multivariate techniques (multivariate techniques) is carried out to partial least squares algorithm measures the spectral contribution of the (partial least squares algorithms), principal components regression, multiple linear regression, or by using an artificial neural network knowledge known components. 관심있는 피분석물 신호를 차단하는 성분 기여도를 계산함으로써 캘리브레이션이 수행된다. The calibration is carried out by calculating the component contributions that block the analyte signal of interest. 그러므로, Nygaard 등은 다수 피분석물 적외선 감쇠의 기술과 보다 정확한 측정을 얻기 위해 배경 피분석물들의 영향에 대한 보상을 설명하고 있다. Thus, Nygaard et al. Describes the compensation for the influence of background analytes to obtain multiple blood analyte technologies and more accurate measurement of the infrared attenuation of water.

Ross 등에 의한 US 특허 제4,306,152호는 탁한 샘플의 측정 정확도 또는 분석하기 어려운 액체 샘플의 배경 흡수(즉, 유체의 전체 또는 기저 레벨 광흡수)의 효과를 최소화하도록 설계된 광학 유체 분석기를 개시하고 있다. US Patent No. 4,306,152 discloses background absorption of the measurement accuracy or difficult to analyze the liquid sample in the sample turbidity due to Ross (i.e., full or base level optical absorption of the fluid) discloses an optical fluid analyzer designed to minimize the effect of the. 상기 장치는 관심있는 샘플 성분의 특징적인 광 흡수 및 근사적인 배경 흡수에 대해 선택된 파장의 또다른 신호를 측정하고, 다음에 피분석물 의존 신호의 배경 성분을 감소시키도록 감산한다. The device subtracts to reduce the characteristic light absorption and approximate background absorption background component of the selected measure another signal having a wavelength, and the analyte rely on signal for the sample components of interest.

상술한 방법 및 장치를 사용하여 얻어진 정보의 정확도는 배경, 즉 근적외선 범위 내의 흡수 스펙트럼을 갖는 비피분석물에 의해 발생된 스펙트럼 간섭에 의해서 제한된다. The accuracy of information obtained using the above-described method and apparatus background, that is limited by the spectral interference caused by the BP analyte having an absorption spectrum in the near infrared range. 상당 수준의 배경 잡음은 특히 피분석물이 매우 적을 때 고유의 시스템 제한을 나타낸다. Background noise level is considerable, particularly when the analyte is very light The intrinsic limit of the system. 이러한 제한의 관점에서, 예를 들어, 증가된 방사선 세기를 사용하도록 하는 수분 흡수 피크치를 피함으로써, 또는 분석될 스펙트럼 정보의 양을 감소시킴으로써, 또는 배경 흡수의 근사치를 기초로 한 감산 또는 보상 기술을 사용함으로써 신호 대 잡음 비를 향상시키려는 시도가 이루어져 왔다. In view of this restriction, for the water by avoiding the absorption peaks, or by reducing the amount of spectral information to be analyzed, or background subtraction on the basis of an approximation of an absorption or compensation techniques for example, to use the increased radiation intensity use has been an attempt to improve the signal-to-noise ratio made by. 이러한 기술들은 몇가지 향상을 가져왔지만, 액체 매트릭스 내, 특히 혈당 감시의 환경에서의 피분석물 농도의 보다 정확한 측정을 가능하게 할 수 있는 방법 및 장치 제공의 필요성이 남아 있다. These techniques have been imported, but some improvement, there is a liquid within the matrix, in particular methods that may enable more accurate measurement of the analyte concentration in the water of the blood glucose monitoring environment and need for providing apparatus remain.

〈발명의 요약〉 <Summary of the Invention>

따라서, 본 발명의 주요 목적은 다양한 배경 매트릭스를 가지며 또한 가능하게는 실질적인 성분 간섭을 갖는 샘플에 존재하는 피분석물의 농도를 측정하는 방법을 제공함으로써 상술한 필요성을 충족시키는 것이다. Therefore, the main object of the invention to meet the above need by providing a method which has also possible to measure the concentration of analyte present in the sample having a substantial component interference various background matrix. 상기 방법은 샘플 내에 존재하는 다양한 성분 중에서 구조의 유사성, 피분석물 농도의 상대적인 크기, 및 다양한 샘플 성분과 수단 변화에 기인한 스펙트럼 간섭의 원인을 설명한다. The method will be described the similarity of structure among various components present in the sample, analyte in the relative size of the water concentration, and the cause of a spectrum due to the interference of sample ingredients and changing means.

상기 방법은 일반적으로, (1) 피분석물의 농도에 대해 높은 상관성을 갖는 근적외선 내의 파장의 여러 개별적인, 비중첩 영역들을 식별하는 단계; The method includes identifying general, (1) number of individual, non-overlapping areas of the near-infrared light in the wavelength having a high correlation to the concentration of the analyte; (2) 샘플 성분의 상호 작용의 결과로서 스펙트럼 감쇠된 방사선을 얻기 위해 상기 영역들을 포함하는 입사 방사선을 갖는 샘플을 조사하는 단계; (2) irradiating the sample with incident radiation containing the region as a result of the interaction of a sample component to obtain a spectral attenuation of radiation; (3) 상기 스펙트럼 감쇠된 방사선을 검출하는 단계; (3) detecting the spectrally attenuated radiation; (4) 파장의 비중첩 영역들 내의 파장에서 스펙트럼 감쇠된 방사선의 세기를 측정하는 단계; (4) measuring the intensity of the attenuated radiation spectrum in the wavelength in the non-overlap region of wavelengths; 및 (5) 피분석물의 농도를 나타내는 값을 얻도록 상기 측정을 상관시키는 단계를 포함한다. And (5) an analyte comprising the step of correlating the measurements to obtain a value indicating the concentration.

본 발명의 한 가지 특징에 따르면, 근적외선 및 중적외선(mid-infrared) 영역 양자 모두로부터의 스펙트럼 데이타가 피분석물 특성 정보를 얻도록 분석되는 방법이 제공된다. According to one aspect of the present invention, there is provided a method of the spectral data from both the near infrared and mid-infrared (mid-infrared) region are analyzed to obtain analyte characteristics. 그러므로, 상기 방법은 선택된 피분석물의 농도와 실질적으로 상관되거나 측정 및 기계 파라미터들(measurement and instrumentation parameters)에 대한 정보를 제공하는 일반적으로 대략 1100 내지 5000 nm의 범위 내의 근적외선 및 중적외선 영역의 여러 개별적인, 비중첩 영역들의 파장의 식별을 포함한다. Therefore, the method several individual in general, near-infrared and mid-infrared region in the range of approximately 1100 to 5000 nm to or correlated with a selected analyte concentration of substantially provides information on the measurement, and machine parameters (measurement and instrumentation parameters) , it includes identification of the wavelength of the non-overlapping areas.

본 발명의 또다른 특징에 따르면, 일반적으로 (1) 피분석물의 농도에 대한 높은 상관도를 갖는 근적외선 범위 내의 파장의 여러 개별적인, 비중첩 영역을 선택하는 단계; The method comprising, according to a further feature of the invention, in general, (1) selecting several distinct, nonoverlapping regions of wavelengths in the near infrared range with a high correlation to the concentration of the analyte; (2) 스펙트럼 변경된 방사선을 얻도록 선택된 스펙트럼 범위를 포함하는 적외선 광을 사용하여 샘플을 조사하는 단계; (2) irradiating a sample using infrared light containing the selected spectral ranges to obtain a modified spectrum radiation; (3) 각각의 비중첩 영역으로부터의 방사선의 한 부분을 분리 또는 강조하도록 스펙트럼 변경된 방사선을 광학적으로 필터링하는 단계; (3) optically filtering the modified radiation spectrum to each of the separate or emphasize a portion of the radiation from the non-overlapping regions; (4) 검출기를 사용하여 광학적으로 필터링된 방사선의 세기를 수집 및 측정하는 단계; (4) the method comprising using a detector collects and measures the intensity of the optically filtered radiation; 및 정의된 수학적 모델을 광학적으로 필터링된 방사선에 사용함으로써 피분석물 농도를 나타내는 값을 얻는 단계를 포함하는 방법이 제공된다. And a method comprising the step of obtaining a value that indicates the analyte concentration is provided by the use of an optical filter by a mathematical model defining the radiation.

본 발명의 목적은 또한 가변 배경 매트릭스 및 실질적인 성분 간섭을 갖는 샘플 내에 존재하는 피분석물의 농도를 측정하기 위한 분광 측정 장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is also to provide a spectroscopic measurement apparatus for measuring the concentration of analyte present in the sample having a varying background matrix and substantial component interferences. 상기 장치는 샘플로부터 반사되는 감쇠된 방사선을 수집 및 측정할 수 있는 검출기들의 배열을 포함한다. The apparatus includes an array of detectors capable of collecting and measuring attenuated radiation reflected from the sample. 상기 장치는 기계 배경 잡음(instrument background noise)과 간섭 스펙트럼 정보에 관련된 신호 뿐만 아니라 피분석물 특성 신호도 포함하는 스펙트럼 정보를 얻기위해 다중 스펙트럼 분석에 사용된다. The apparatus is used in a multi-spectral analysis, as well as to the signal related to the machine background noise (background instrument noise) and the interference spectrum information to obtain spectral information for the analyte include water characteristic signal. 캐모메트릭 기술들이 피분석물 특성 정보와 피분석물의 농도와의 상관을 향상시킬 수 있는 필터 소자를 구성하고 피분석물 농도값을 결정할 수 있는 시스템 알고리즘을 유도하는데 사용된다. Kaemo metric techniques forming the filter element which can improve the correlation between the analyte and the analyte concentration of the characteristic information, and is used to derive system algorithms capable of determining an analyte concentration value. 본 발명의 한 특징에서, 회절 격자 시스템이 동시에 수백개의 데이타 포인트 또는 파장까지 분석할 수 있는 선형 검출기 어레이에 의해 검출된 피분석물 특성 스펙트럼 정보를 얻는데 사용된다. In one aspect of the present invention, a diffraction grating system is used to obtain at the same time, hundreds of data points, or the analyte characteristic detected by the linear detector array spectral information that can be analyzed by wavelength.

도 1은 본 발명에 따라 구성된 근적외선 및 중적외선 영역 양자 모두에서 파장을 분석할 수 있는 검출기들의 선형 어레이를 구비한 장치의 개략도. 1 is a schematic illustration of a device with a linear array of detectors capable of analyzing wavelengths in both the near infrared and mid-infrared region configured in accordance with the present invention.

도 2는 본 발명에 따라 구성된 다른 예의 장치의 개략도. 2 is a schematic diagram of another example of apparatus constructed in accordance with the present invention.

도 3은 비보 클루코스 허용 오차 연구(vivo glucose tolerance study) 동안 취해진 시간 종속 스캔을 도시한 그래프. 3 is vivo tolerance study inclusive course graphs showing the time-dependent scans taken during (vivo glucose tolerance study).

도 4는 본 발명의 방법을 사용하여 처리된 혈당 농도의 비침투적 측정으로부터 얻어지는 결과를 도시한 그래프. Figure 4 shows the results obtained from the method of non-intrusive measurement of the blood glucose concentration processing by using the graph of the present invention.

본 발명을 수행하기 위한 모드들 The mode for carrying out the present invention

본 발명을 상세히 설명하기 전에, 본 발명은 설명되는 특정 구성 부품으로 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. Before describing the invention in detail, it is to be understood that the invention is not limited to the particular component parts will be described. 또한, 본 명세서에 사용된 용어는 특정한 실시예만을 설명하기 위한 것이지, 제한하려는 의도는 아니라는 것을 이해하여야 한다. Further, the terms used herein are intended to illustrate only specific embodiments, it should be understood that is not intended to be limiting. 본 명세서와 첨부된 특허 청구의 범위에서 사용된 단수형 "a", "an" 및 "the"는 문장에서 달리 규정하지 않는 한 복수의 대상물을 포함하는 것에 유의하여야 한다. Herein as the singular in the scope of the appended claims "a", "an" and "the" are to be noted, including a plurality of objects unless otherwise specified in the text. 따라서, 예를 들어, "an analyte"의 언급은 피분석물들의 혼합물을 포함하고, "an optical transfer cell"의 언급은 2개 이상의 광 전송 셀을 포함하며, "a means for reflectively transmitting radiation"의 언급은 2개 이상의 상기와 같은 수단을 포함하고, "a wavelength"의 언급은 2개 이상의 파장을 포함하고, "a chemometrics algorithm"은 2개 이상의 알고리즘을 포함하는 것 등을 의미한다. Thus, for example, in "an analyte" referred to is stated in the, "an optical transfer cell" includes a mixture of blood analytes comprises at least two light transmitting cells, "a means for reflectively transmitting radiation" in reference is mentioned in the "a wavelength", and includes means, such as two or more above contains two or more wavelengths, "a chemometrics algorithm" means the like comprising at least two algorithms.

본 명세서 및 청구범위에서, 다음의 의미를 갖도록 정의된 다수의 용어들이 참조될 것이다. The specification and in the claims, a number of terms will be defined to have the following meaning: they refer.

"Chemometrics"은 화학적 분석 적용에서 수학적, 통계적 및 패턴 인식 기술의 적용에 관한 것이다. "Chemometrics" relates to the application of mathematical, statistical and pattern recognition techniques in chemical analysis applications. 이는, 예를 들면 Brown et al. This, for example, Brown et al. (1990) Anal. (1990) Anal. Chem. Chem. 62:84-101을 참조한다. 62: 84-101 See. 화학미터법은 진보된 신호 처리 및 캘리브레이션 기술을 사용하는 무침입성 진단 기기를 개발하여 사용하는 내용으로 여기서 실시된다. Chemical metric is performed by using the developed that uses advanced signal processing and calibration techniques needle-free injecting diagnostic device wherein information. 신호 처리는 분석 신호의 물리적으로 중요한 정보의 접근 가능성을 개선하는데 사용된다. Signal processing is used to improve the accessibility of physically significant information in analytical signals. 신호 처리 기술의 예는 푸리에 변환, 제1 및 제2 도함수, 및 디지털 또는 적응 필터링을 포함한다. Examples of signal processing techniques include Fourier transformation, first and second derivatives, and digital or adaptive filtering.

화학미터법의 내용에서, "calibration"은 수량화하기 위하여 측정 데이터를 화학 농도에 관련시키는 과정을 말한다. In the context of the chemical metric, "calibration" refers to the process of relating data measurements to the chemical concentrations to quantify. 특히, 화학미터법을 사용하는 통계적 캘리브레이션은 복합 세트의 데이터로부터 특정 정보를 추출하는데 사용될 수 있다. In particular, the statistical calibration that use chemical metric can be used to extract specific information from a complex set of data. 이러한 캘리브레이션 방법은 선형 회귀, 다중-선형 회귀, 부분 선형 회귀, 및 주성분 분석을 포함한다. It includes linear regression, partial linear regression, and principal component analysis - this calibration method is a linear regression, multiple. 다른 적용으로, 캘리브레이션은 모의 신경망, 일반 알고리즘 및 회전형 주성분 분석을 사용하여 실행될 수 있다. In other applications, the calibration can be performed using a simulated neural networks, generic algorithms and rotary component analysis.

복합 화학 매트릭스 내의 하나 이상의 성분에 대한 정보를 검출하는 기기는 하나 이상의 화학적 성분에 대해 특화되는 정보를 나타내기 위해 분석 알고리즘(화학미터법을 사용하여 유도된 것과 같은)에 의존해야 한다. Device for detecting information about one or more components in the complex chemical matrix must rely on (such as those derived using chemical metric) analysis algorithms to display the information that is specific for one or more chemical components. 화학미터법 기술은 진보된 형식의 클러스터 분석을 제공하기 위하여 미지수를 캘리브레이트된 표준과 데이터베이스를 비교하고 통계적 및 수학적 모델의 정보로 사용될 수 있는 미지의 표본으로부터 특징을 추출하는데 사용될 수 있다. Chemical metric technique can be used to extract features from which the sample of calibrated standards and the unknown number of databases to be compared with information of statistical and mathematical models in order to provide a cluster analysis of the progressive format image.

"주성분 분석" (PCA)는 화학미터법 기술을 복합 매트릭스 내의 화학적 피분석물의 분광기 측정에 적용할 때 수행될 수 있는 데이터 감소의 한 방법이다. "Principal Component Analysis" (PCA) is one method of data reduction which can be performed when applying a chemical analyte spectroscopy measurements of water in the composite matrix, the chemical metric technology. PCA는 한 성분을 다른 성분과 구별하는 정보를 보유하면서 다수의 서로 밀접한 관계가 있는 변수의 규모를 감소시키는데 사용된다. PCA is used to reduce the scale of which a number of closely related variables while retaining the information that distinguishes one component and another component. 이러한 감소는 본래의 서로 밀접한 관계가 있는 변수 세트(예를 들면, 흡수 스펙트럼)를 본래 세트 내에 있는 대부분의 정보를 나타내는 실질적으로 보다 작은 비상관 주성분 (PC) 변수 세트로 변형시키는 고유벡터 변형을 사용하여 실행된다. This reduction using the eigenvector transformation of variables set in the original closely related variants (e. G., The absorption spectrum) into a substantially smaller uncorrelated principal component (PC) variables set that represents most of the information in the original set of It is executed. 새로운 변수 세트는 첫번째가 본래의 변수 모두에 존재하는 대부분의 변화를 거의 보유하지 않도록 정리된다. The new set of variables is organized so as not to substantially hold the majority of the first changes that is present in both the original variables. 이는, 예를 들면 Jolliffe, LT, Principal Component Analysis, Sprinter-Verlag, New York (1986)을 참조한다. This, for example, reference to Jolliffe, LT, Principal Component Analysis, Sprinter-Verlag, New York (1986). 보다 상세하게는, 각각의 PC는 모든 본래의 측정 변수의 선형 조합이다. More particularly, each PC is a linear combination of all the original measurement variables. 첫번째는 관측 변수의 가장 큰 분산 방향으로의 벡터이다, 다음의 PC는 측정 데이터의 가장 큰 변화를 나타내고 미리 계산된 PC에 직교인 것으로 선택된다. The first is a vector in the direction of the greatest variance of the observed variables, then the PC is selected to be orthogonal to a represents the largest change of the measured data previously calculated PC. 따라서, PC는 중요도가 떨어지는 순서로 구성된다. Therefore, PC is composed of a falling priority order.

용어 "가중 상수"는 부분 최소 제곱 회귀 및/또는 주성분 회귀의 파장 계수, 또는 미지 표본에 대한 값(피분석물 농도와 같은)을 계산하는데 사용될 수 있는 임의의 통계적 캘리브레이션으로부터 얻어진 임의의 상수를 포함한다. The term "weighting constant" includes any constant obtained from the partial least squares regression and / or the wavelength coefficients of principal component regression, or any statistical calibration that can be used to calculate the value (the analyte, such as water concentration) for unknown samples do. "파장 가중인자"는 스펙트럼 데이터로부터 파장-특정 정보를 강조할 수 있는 광 필터 수단의 구성에 사용되는 가중 상수의 실시예이다. "Wavelength weighting factor" is the wavelength from the spectral data, - an embodiment of a weighting constant which is used in the configuration of an optical filter means capable of emphasizing the specific information. 파장-특정 정보는 분석 대상 표본에 관련있는 소정의 값(예를 들면, 피분석물 농도)을 측정하는데 사용될 수 있다. Wavelength-specific information can be used to measure a predetermined value related to the analyte sample (e.g., analyte concentration). 파장 가중 인자는 특정 필터 밀도(예를 들면, 중성 또는 파장-특정), 필터 두께 등으로 있는데, 이러한 매개 변수들은 상술된 통계적 캘리브레이션 기술을 사용하여 측정되었다. Wavelength weighting factors a particular filter density - there the like (e.g., neutral or wavelength-specific), filter thickness, these parameters were measured using a statistical calibration techniques described above.

파장 가중 인자를 구체화한 광학 필터가 선택된 피분석물 농도와 고 상관도를 갖는 파장들을 선택적으로 강조하는데 사용될 수 있다. The wavelength of the optical filter is a wavelength weighting factor and the selected analyte concentration embodies having a correlation can be used to selectively emphasize. "고 상관도" 또는 "근 상관도"는 특정한 파장에서의 흡수 스펙트럼과 특정한 피분석물 농도 간의 양적인 연관성을 말하는 것이며, 2개의 변수가 0.9 이상의 상관 계수 (r)를 갖는다. "High correlation" or "near-correlation" will tell the quantitative association between the absorption spectrum and a particular analyte concentration at a specific wavelength, and has a correlation coefficient of 0.9 or more is two variables (r).

"중성 농도 필터"는 평탄한 흡수 스펙트럼을 갖는 표준 광 필터 수단을 말한다. "Neutral density filter" refers to a standard optical filter means having a flat absorption spectrum. 중성 농도 필터는 필터 시스템의 상관 필터와 협력하여 사용되어, 선택된 파장에서의 피분석물로 인한 흡수도를 감쇠시키기 위해 가중 인자를 제공하고 또한 시스템에 의해 제공되는 상관의 정확성을 개선할 수 있다. Neutral density filter can be used in concert with correlation filters in a filter system, provided the weighting factor to attenuate absorbance due to the analyte at selected wavelengths and further improve the accuracy of the correlation provided by the system. 중성 농도 필터는 관심있는 범위 내의 모든 파장에서의 방사선을 동등하게 감쇠시키는데 충분한 흡수 스펙트럼을 가질 수 있다. Neutral density filters was shown to attenuate radiation equally at all wavelengths in the range of interest may have sufficient absorption spectrum.

본 명세서에 사용된 바와 같이, "수성 매체"는 수분을 포함하는 임의의 합성물을 포함한다. As used herein, "aqueous medium" includes any compound that contains water. 일반적으로, 수성 매체는 주 성분으로서 수분을 포함하며, 다시말해 적어도 약 50 vol. In general, the aqueous medium as the main component and contains water, that is to say at least about 50 vol. %의 양의 수분이 존재한다. The amount of moisture in% exists. 이러한 수성 매체는 예를 들어 포유류의 조직을 포함한다. Such aqueous media include, for example mammalian tissue.

용어 "혈액 피분석물"는 near-IR 범위에서 흡수하는 혈액 성분을 말하는데, 그 측정은 환자 감시 또는 건강 보호의 평가에 있어 유용하다. The term "blood analyte" say a blood component that absorbs in the near-IR range, the measurement is useful in the evaluation of patient monitoring or health protection.

본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "단파장 적외선" 또는 "near-IR"은 약 660nm에서 3500nm까지의 범위이지만, 전형적으로 약 1050 내지 2850 nm의 범위이고, 보다 전형적으로는 약 1100 내지 약 2500 nm의 범위인 스펙트럼의 방사선을 내포한다. As used herein, the term "short-wavelength infrared" or "near-IR" is, but range from about 660nm to 3500nm, typically in the range of about 1050 to 2850 nm, more typically from about 1100 to about 2500 nm It implies the radiation in the spectral range.

용어 "중적외선(mid-infrared)" 또는 "mid-IR"은 약 3501 nm 내지 약 6000 nm 범위의 스펙트럼의 방사선을 포함한다. The term "mid-infrared (mid-infrared)" or "mid-IR" encompasses radiation in a spectrum from about 3501 nm to about 6000 nm range.

용어 "배경 흡수"는 분석되어야 할 수성 표본의 전체 또는 기본 레벨의 광흡수에 관한 것으로, 선택된 성분의 흡수는 상기 선택된 성분의 농도를 대부분 가리키는 하나 이상의 특성 파장에서 벗어난다. The term "background absorption" relates to the overall or base level of optical absorption of an aqueous sample to be analyzed, the absorption of a selected component is outside the at least one characteristic wavelength, most points to the concentration of the selected ingredient. 배경 흡수의 레벨이 다수의 간섭 성분이 발견되는 복합 수성 매체와 같이, 선택된 성분의 특성 흡수에 비하여 높을 때, 관심있는 성분의 특성 파장에서의 흡수에 있어 크기의 완만한 변화에 대한 정확한 측정은 여기에 설명된 화학미터법 기술을 적용하는 것이 필요하다. The level of background absorption, such as complex aqueous media where numerous interfering components found, at high compared with the characteristic absorption of the selected ingredient in the absorption at the characteristic wavelength of that component of interest exact measurements for a gradual change in the size is here to apply a chemical metric techniques described are required. 특히, 이는, 예를 들면 혈액 피분석물의 측정에 있어 관심있는 성분의 전체 농도가 수성 매체에 비해 낮은 경우에 대한 적용이다. Specifically, it, for example, the total concentration of blood analyte components which are interested in the measurement of water applied to the lower case relative to the aqueous medium.

일반적인 방법 Common way

분광 광도계 방법은 near-IR 방사선을 사용하여 액체 표본 내의 피분석물의 농도를 측정하기 위해 제공된다. Spectrophotometer method is using near-IR radiation provided to measure the concentration of the analyte in the liquid sample. 종래의 기술과는 대조적으로, 본 방법은 고도의 정확성으로 피분석물 농도를 측정하는데 사용될 수 있는 측정 세트를 얻기 위해 near-IR 영역에 포함되어 있는 모든 스펙트럼 정보를 사용한다. In contrast to the conventional technique, the present method uses all of the spectral information contained in the near-IR region in order to obtain a set of measurements that can be used to measure the analyte in the water concentration in high accuracy.

상기 방법은 (1) 일반적으로 1100 내지 3000 nm에 걸친 근적외선 범위, 또는 근적외선 범위 및 일반적으로 3501 내지 5000 nm에 걸친 중적외선 범위으로부터의 파장의 여러 개별적인, 비중첩 영역들을 선택하는 단계 - 상기 각각의 영역은 스펙트럼 범위를 정의함 - , (2) 감쇠된 스펙트럼 변형된 방사선을 얻도록 선택된 스펙트럼 범위를 포함하는 적외선 광을 사용하여 샘플을 조사하는 단계, (3) 상기 각각의 선택된 스펙트럼 범위 내에서 얻어진 하나 이상의 파장에서의 스펙트럼 감쇠된 방사선의 세기를 수집하여 측정하는 단계, (4) 상기 피분석물 농도를 나타내는 값을 얻도록 그 측정들을 상관시키는 단계를 포함한다. The method (1) generally 1100 to near IR range spanning 3000 nm, or near infrared range, and generally the method comprising: selecting a number of distinct, nonoverlapping regions of wavelengths from the infrared range of over 3501 to 5000 nm - each of the region defines a spectral range, (2) using an infrared ray, including the selected spectral ranges to obtain the attenuated spectrum transformation radiation light irradiating the sample, (3) obtained within a selected spectral range of the respective measuring the intensity of the collected spectrally attenuated radiation at one or more wavelengths, and (4) comprises the step of correlating the measurements to obtain a value indicative of the analyte concentration.

이 방법을 사용하여 얻어진 스펙트럼 정보는 정확한 피분석물 농도값에 도달하도록 수학적 변형이 조합될 수 있다, 예를 들면, 부분 최소 제곱 (PLS) 분석, 또는 주성분 회귀 (PCR) 분석과 같은 표준 통계적 기술은 특정 파장에서의 방사선 흡수도를 피분석물 구조 및 농도에 상관하는데 사용될 수 있다. Spectral information obtained using this method has a mathematical transformation may be combined to arrive at a precise analyte concentration value, for example, partial least squares (PLS) analysis, or principal component regression (PCR) standard statistical techniques, such as analysis It can be used to correlate the absorbance of radiation at specific wavelengths to analyte structure and concentration. PLS 기술은, 예를 들면 Geladi et al. PLS techniques, for example, Geladi et al. (1986) Analytica Chimica Acta 185:1-17에 기술되어 있다. (1986) Analytica Chimica Acta 185: is described in 1-17. PCR 기술의 설명인 경우에는, Jolliffe, LT, Principal Component Analysis, Sprinter-Verlag, New York (1986)이 참조될 수 있다. If the description of the PCR technique, which can be referred to Jolliffe, LT, Principal Component Analysis, Sprinter-Verlag, New York (1986).

따라서, 신체 조직 표본으로부터 혈액 피분석물 농도를 측정하는데 있어, 한가지 방법으로는 근적외선 내, 대략 1100 내지 3500 nm의 범위 내의 파장의 3개의 비중첩 영역의 선택을 포함한다. Accordingly, to measure a blood analyte concentration from a body tissue sample, one method will be to include the selection of three nonoverlapping regions of wavelengths in the range of near infrared rays inside, approximately 1100 to 3500 nm. 양호하게, 필수적이지는 않지만, 제1 영역은 1100 내지 1350 nm의 범위 내에 있고, 제2 영역은 1430 내지 1450 nm 또는 1930 내지 1959 nm의 범위 내에 있으며, 제3 영역은 2000 내지 2500 nm의 범위내에 있으며, 각각의 영역은 "스펙트럼 범위"를 정의한다. In the well, but not necessarily, the first region is in the range of 1100 to 1350 nm, the second region is 1430 to 1450 nm or 1930 to about in the range of 1959 nm, the third region is in the range of 2000 to 2500 nm , and each region defines a "spectral range." 제1 영역은 단백질 및 다른 세포 성분들이 주요 스펙트럼 활동을 나타내는 파장들을 포함하고, 제2 영역은 수분의 흡수 스펙트럼에 지배를 받으며, 제3 영역은 유기 피분석물 분자들이 현저한 스펙트럼 활동을 나타내는 파장들을 포함한다. The first region is the wavelength at which proteins and other cellular components that comprise the wavelength showing the main spectral activity, the second region is under the subject to absorption spectra of water, and the third region are remarkable spectrum organic analyte molecules Activity It includes.

이들 성분들은 또한 우점종이 아닌 그 영역의 흡수 스펙트럼에 기여한다. These components may also contribute to the absorption spectrum of the zone other than the dominant species. 따라서, 각각의 영역으로부터 얻어진 스펙트럼 감쇠된 방사선은 피분석물-특정 정보를 얻기 위하여 통계적 방법을 사용하여 감쇠되어야 하는 다량의 서로 밀접한 관계가 있는 정보를 포함한다. Thus, the spectrum of attenuated radiation obtained from each region analyte - includes information for a large amount of attenuation that must be closely related to each other by using statistical methods in order to obtain certain information.

본 발명은 또한 분석 신호의 물리적으로 중요한 정보의 접근 가능성을 개선하는 신호 처리의 사용에 관련이 있다. The invention also relates to the use of signal processing to improve the accessibility of physically significant information in analytical signals. 따라서, 특정 파장에서 얻어진 신호의 세기값은 기기 노이즈의 영향을 감소시키도록 처리될 수 있다. Thus, the intensity values ​​of signals obtained at a particular wavelength may be treated so as to reduce the impact of equipment noise. 다음에, 처리된 신호는 공지된 통계적 기술을 사용하여 다변화 분석이 행해진다. Next, the processed signal using the known statistical technique is carried out diversified analysis.

데이터 감소의 PCA 방법은 한 성분을 다른 성분으로부터 구별하는 정보를 보유하면서, 다수의 서로 밀접한 관계가 있는 변수의 규모를 감소시키는 본 발명의 실시에 사용되는 하나의 바람직한 방법이다. PCA method of data reduction is one preferred method used in the practice of the present invention to reduce the size of the variable that has a number of closely related to one another while retaining information that distinguishes one component from another component. 데이터 감소는 본래의 서로 밀접한 관계가 있는 변수 세트를 본래 세트 내의 대부분의 정보를 표현하는 실질적으로 보다 작은 비상관 주성분 (PC) 변수 세트로 변형시키는 고유벡터 변형을 사용하여 실행된다. Data reduction is performed using the eigenvector transformation to transform a set of variables in the original closely related to each other at a substantially smaller uncorrelated principal component (PC) variables that represents most of the information set in the original set. 새로운 변수 세트는 첫번째가 본래 세트에 존재하는 대부분의 변화를 거의 보유하지 않도록 정리된다. The new set of variables is organized so as not to substantially hold the majority of the first changes that is present in the original set.

주성분 벡터는 흡수도의 평균값에 대한 직교 회전에 의해 변형되어, 공지된 파장과 피분석물에 기여하는 그 파장에서의 흡수도의 상대값 모두를 얻는다. Principal component vector is obtained for both the relative value of the absorbance at that wavelength which contributes to the wavelength and the analyte is a strain, known by an orthogonal rotation of the average of the absorbance. 3가지 스펙트럼 영역 각각으로부터 얻어진 정보에 대해 이러한 분석을 수행하며, 선형 알고리즘을 거쳐 주성분 벡터를 상호 상관하고, 간섭 피분석물의 영향을 제거하는 감산 방법을 사용함으로써, 피분석물의 농도를 측정하기 위해 시스템 알고리즘에 사용될 수 있는 값이 얻어진다. Three kinds of spectral regions, and performing this analysis on information obtained from each of, by using a subtraction method that through a linear algorithm cross-correlation a main component vector, removing the influence of water interfere with the analyte, a system for measuring the concentration of analyte the values ​​that can be used in the algorithm is obtained.

다변화 기술은 각 스펙트럼 영역의 특정 파장에서의 방사선 세기를 특정 표본 매트릭스, 예를 들면 신체 조직 내의 피분석물 농도에 관련시키는 모델을 제공하는데 사용된다. Diversifying technology each spectral region a particular wavelength the radiation intensity at a particular sample matrix of, for example, is used to provide a model that relates the analyte concentration in the body tissues. 이 모델은 동시에 얻어지는 두 세트의 예시적인 측정을 사용하여 구성되는데, 측정의 제1 세트, "예측 세트"는 스펙트럼 데이터, 예를 들면 선택된 파장에서의 방사선 세기를 포함하고, 측정의 제2 세트, "캘리브레이션 세트"는 침입성 표본링 기술을 사용하여 측정된 매우 정확한 피분석물 농도를 포함한다. The model is constructed using an exemplary measurement of the two sets is obtained at the same time, the first set of measurements, "prediction set," the spectral data, for example, a radiation intensity at the selected wavelength, and a second set of measurements, the "calibration set" comprises a highly accurate analyte concentration measurement using invasive sampling techniques ring. 프로시져는 캘리브레이션 및 예측 데이터 세트를 제공하기 위하여 피분석물 농도의 범위 전체에 걸쳐 실행된다. Procedure is carried out across the entire range of analyte concentrations to provide calibration and prediction data sets.

캘리브레이션 및 예측 세트 모두에서 얻어진 측정은 업계에 유효한 다변화 모델 개발 소프트웨어 프로그램의 사용에 의한 것과 같이, 초기 모델을 제공하기 위하여 다변화 분석이 행해진다, 초기 모델은 예측 데이터에 적용되어 침입성 기술에 의해 얻어진 값에 비교될 수 있는 피분석물 농도값을 유도한다. The measurements obtained in both the calibration and prediction sets, such as by use of a developing software programs available diversify models in the industry, the diversified analysis is performed to provide an initial model, the initial model is applied to the prediction data obtained by the invasive techniques leading to analyte concentration values ​​that can be compared to the value. 상기 단계를 반복해서 수행함으로써, 본 발명의 방법에 의해 얻어진 데이터를 분석하는데 사용하기 위한 시스템 알고리즘을 수립하는데 사용될 수 있는 개량된 수학적 모델이 개발된다. By repeatedly executing the above steps, the improved mathematical model which can be used to establish a system algorithm for use in analyzing data obtained by the method of the present invention is developed.

본 발명의 실제 적용에서, 다양한 비중첩 스펙트럼 영역으로부터의 비 피분석물(non-analyte) 특성 정보가 예를 들어, 각각의 스펙트럼 스캔을 정규화(normalize)하고, 배경 및 베이스 라인 간섭을 감산하고, 부정확한 측정을 검출하기 위해 사용된 신호 값들을 제공하는데 사용될 수 있다. Non-analyte (non-analyte) attribute information is, for example, normalization (normalize) the respective spectral scan from the actual application of the present invention, various non-overlapping spectral regions, and subtracting the background and base line interference, It may be used to provide signal values ​​used to detect an inaccurate measurement.

약 1320 내지 1340nm에 걸치는 스펙트럼 범위에서 취해진 측정은, 신체 조직 표본 내의 혈액 피분석물 농도를 측정할 때, 영역에 존재하는 어떠한 주요 흡수대도 없으므로 매우 반사적이고 감쇠되지 않는 신호를 제공한다. Measurements taken in the spectral range spanning approximately 1320 to 1340nm is, when measuring a blood analyte concentration in a body tissue sample, since there is no major absorption bands present in the region provides a highly reflective and non-attenuated signal. 그 범위에서 조사의 세기를 수집하여 측정함으로써, 표본을 조사하는데 사용되는 near-IR 광의 실제 세기를 평가하는데 사용될 수 있는 값이 구해진다. By measuring the intensity of the radiation collected in the range, it is a value that can be used to estimate the actual intensity near-IR light used to irradiate the sample sphere. 그 값은 각각의 개별 스캔을 정규화하고 본 발명의 방법을 사용하여 얻어진 피분석물 농도값의 정확성에 영향을 미칠 수 있는 광원 세기의 변동을 교정하는데 사용될 수 있다. The value can be used to correct for variations in light source intensity that may affect the accuracy of analyte concentration values ​​obtained using the method of the present invention to normalize each individual scan.

추가로, 약 1430 내지 1450nm에 걸치는 스펙트럼 범위에서 취해진 측정은, 수분에 대한 near-IR 흡수 스펙트럼에서 약 1440 및 1935nm로 발생하는 두개의 우세한 흡수 피크치의 결과로서 실질적으로 무-반사, 매우 감쇠된 신호를 제공한다. Additionally, measurements taken in the spectral range spanning approximately 1430 to 1450nm is substantially free as a result of the two dominant absorption peak of that generated in the near-IR absorption spectrum for water to about 1440 and 1935nm - reflected, highly attenuated signal It provides. 이들 범위들중 하나 또는 모두에서 조사의 세기를 수집하여 측정함으로써, 조사된 표본에 의해 전체적으로 흡수되지 않는 near-IR 광의 세기를 평가하는데 사용될 수 있는 값이 얻어진다. By measuring the intensity of the radiation collected from one or both of those ranges, a value by the irradiated sample can be used to evaluate the non-absorbed near-IR light intensity as a whole can be obtained. 그 값은 다른 영역에서 얻어진 피분석물-특정 신호로부터 배경 또는 기본-라인 정보를 감산하고/하거나 부정확한 측정을 검출하고자 내부 기준을 제공하는데 사용될 수 있다. The value analyte obtained in other areas - can be used to detect the measurement by subtracting the line information and / or inaccurate provides an internal standard-specific signal from background or base. 그 값은 피부결 및 나이에 따라 변하는 정반사(specular reflection)로 인한 페데스탈 효과(pedestal effect)를 교정하기 위하여 본 방법을 사용하여 얻어진 각각의 스펙트럼 측정으로부터 감산될 수 있다. The value can be subtracted from each spectral measurement obtained using the present method in order to correct for the pedestal effect (pedestal effect) due to the regular reflection (specular reflection) varies with skin texture and age.

제1 영역(예를 들면, 약 1320 내지 1340nm에 걸치는 스펙트럼 영역)으로부터 얻어진 실질적으로 감쇠되지 않은 신호의 측정 및 제2 영역(예를 들면, 약 1430 내지 1450nm 및 약 1930 내지 1950nm에 걸치는 스펙트럼 영역)으로부터 얻어진 매우 감쇠된 신호의 측정은 산란 반사된 방사선을 정반사된 방사선과 비교하는데 사용될 수 있다. First area measurement and the second region of substantially non-attenuation signal as obtained from (for example, the spectral region that spans about 1320 to 1340nm) (for example, the spectral region that spans about 1430 to 1450nm, and from about 1930 to 1950nm) from the measurement of the attenuation signal so obtained it can be used to the regular reflection of the scattered radiation and reflected radiation comparison. 두 영역에서의 신호가 상대적으로 비교할 만한 값을 가지면, 조직 표본에 조사하는데 사용된 대부분의 방사선이 피부 표면으로부터 반사되어, 혈액 피분석물과 상호작용하기 위해 피부를 투과하지 못하게 될 것이다. It has the signal value of interest is relatively comparable in both areas, is the majority of the radiation used to irradiate the tissue sample is reflected from the skin surface, will prevent blood analyte not penetrate the skin to interact with water. 이 정보는 조직 표본의 적당한 기기 스캔을 얻지 못하여 발생하는 비효율적인 측정을 식별하는데 사용될 수 있다. This information may be used to identify ineffective measurements arising mothayeo get a proper scanning equipment for tissue samples.

본 발명의 한 특징에 따르면, 샘플 내의 피분석물의 농도를 측정하는 방법이 적외선 영역 내의 파장들의 여러 개별적인, 비중첩 영역들로 얻어진 비침투적 측정들과 야외 또는 옥내 응용에 특히 적합한 광학 처리 시스템을 사용하여 제공된다. According to one aspect of the invention, a number of individual, non-impermeable obtained in the overlapping area ever measured and outdoors or in particular suitable optical processing system in indoor applications of the analyte wavelength in the infrared method of measuring the concentration of water in the sample It is provided with. 상기 방법은 일반적으로 (1) 양호하게 1100 내지 3000 nm에 걸친 근적외선 범위로부터, 또는 1100 내지 3500 nm에 걸친 근적외선 범위와 3501 내지 5000 nm에 걸친 중적외선 범위로부터의 파장들의 여러 개별적인, 비중첩 영역들을 선택하는 단계, (2) 스펙트럼 변형된 방사선, 즉 반사된 방사선을 얻도록 선택된 스펙트럼 범위들을 포함하는 적외선 광을 사용하여 샘플을 조사하는 단계, (3) 각각의 비중첩 영역으로부터 방사선의 한 부분을 분리시키거나 강조하도록 스펙트럼 변형된 방사선을 선택적으로 필터링하는 단계, (4) 검출기를 사용하여 선택적으로 필터링된 방사선의 세기를 수집하고 측정하는 단계, 및 (5) 정해진 수학적 모델을 광학적으로 필터링된 방사선에 사용함으로써 피분석물 농도를 나타내는 값을 얻는 단계를 포함한다. The method includes the general (1), preferably 1100 from the near IR range spanning to 3000 nm, or near IR range spanning 1100 to 3500 nm and the number of individual, non-overlapping regions of wavelengths from the infrared range of over 3501 to 5000 nm selecting, (2) irradiating a sample using infrared light containing the selected spectral ranges to obtain radiation with a spectral transformation, that is the reflected radiation, (3) a portion of the radiation from each nonoverlapping region of and selectively filter the radiation spectrum deformation to separate to, or emphasize, (4) the use of the detector to selectively collect the intensity of the filtered radiation and measuring, and (5) an optical filter with a predetermined mathematical model of radiation the use in a step of obtaining a value that indicates the analyte concentration. 상기 수학적 모델은 상술한 화학미터법 기술을 사용하여 얻어진 상관 알고리즘을 포함할 수 있다. The mathematical model can comprise a correlation algorithm obtained using the above-described chemical metric technology.

본 발명의 방법은 다수의 분광 광도계 구성을 사용하여 수행될 수 있다. The method of the present invention can be carried out using a number of spectrophotometer configurations. 도 1을 참조하면, 액체 샘플 내의 피분석물의 농도를 측정하기 위한 하나의 특정한 장치가 일반적으로 (10)으로 표시되어 있다. Referring to Figure 1, one particular apparatus for determining the concentration of analyte in a liquid sample is generally represented by 10. 상기 장치는 대략 1100 내지 5000 nm의 범위 내의 파장들의 복수의 개별적인, 비중첩 영역들을 제공하는 방사선 원(12)을 포함한다. The apparatus includes a radiation source 12 for providing a plurality of distinct, nonoverlapping regions of wavelengths in the range of approximately 1100 to 5000 nm. 다수의 적절한 방사선 원은 당해 기술 분야에 공지되어 있으며 본 명세서에서는 예를 들어, 간섭 필터들을 가로질러 유도되는 백열 광원, 연관된 초퍼 휠(chopper wheel)에 의해 변조되는 할로겐 광원, 레이저 다이오드 어레이, 또는 고속 발광 다이오드(LED) 어레이가 사용될 수 있다. A number of suitable radiation source is herein are known in the art, for example, an incandescent light source, the associated chopper induced across the interference filter wheel halogen light sources, laser diode array which is modulated by the (chopper wheel), or High-Speed a light-emitting diode (LED) arrays may be used. 한 특정한 장치에서, 방사선 원(12)은 파장들의 3개의 개별적인 영역을 제공하는데, 상세히 제1 영역은 1100 내지 1350 nm 내의 파장이고, 제2 영역은 1930 내지 1950 nm의 근사적인 범위 내의 파장이며, 제3 영역은 2000 내지 3500 nm의 근사적인 범위 내의 파장이다. In one particular apparatus, the radiation source 12 has a wavelength in the to provide three separate regions of wavelengths, specifically a first region is 1100 to 1350 nm, the second region is a wavelength in the approximate range of 1930 to 1950 nm, the third region is a wavelength in the approximate range of 2000 to 3500 nm.

또한, 상기 장치(10)는 방사선 원으로부터의 입사 방사선을 피분석물을 포함하는 샘플 매체(16)와의 접촉부로 발사하는 샘플 간섭 광학 수단(14)을 포함한다. In addition, the apparatus 10 comprises a sample optical interference means (14) for firing in contact with a sample medium 16 containing an analyte to incident radiation from the radiation source. 샘플 매체와 접촉한 후에, 산란 반사된 광으로서 샘플로부터 나온 스펙트럼 변형된 방사선이 수집되고 일반적으로 (18)로 표시된 다단 필터 수단(multi-stage filter means)에 전달된다. After contacting the sample medium, the scattering of the reflected light from a sample spectrum from the modified radiation is collected and is generally passed to a multi-stage indicated by (18) filter means (multi-stage filter means).

다양한 구성으로, 표본 인터페이스 광학 수단(14)은 표본 매체와 직접 접촉하여 장치를 배치함으로써 발사가 실행되는 곳과 같이, 매체(16)와 장치(10)의 근접한 인터페이스가 가능하도록 설계되어, 방사선원을 분석될 표본에 거의 가까이 근접시킬 수 있다. In various configurations, the sample interface optic means 14 is designed to be a close interface of by placing the device in direct contact with the sample medium, such as where the launch is run, the medium 16 and apparatus 10, the radiation source It can be almost close proximity to the sample to be analyzed. 발사후, 반사된 방사선은 광 수렴 수단 또는 빔 굴절 광학과 같이, 광 능동 수단을 사용하여 수집된다. After the launch, the reflected radiation is collected using an optical means, such as light or converging beam refraction, the optical active device. 대안적으로, 표본 인터페이스 광학 수단(14)은 원격 장치가 배치 및 동작될 수 있도록 장치에 결합되는 광섬유 도파관을 포함할 수 있다. Alternatively, the optical means 14 samples the interface can include a fiber optic waveguide coupled to the device so that the remote device may be arranged and work. 단일 광섬유 다발이 매체로 그리고 매체로부터 방사선을 전송하는데 사용되는 다른 구성이 제공된다. The other configuration is a single optical fiber bundle to be used to transmit radiation from a medium, and medium is provided. 단일 다발의 끝단에 배치된 광전극은 near-IR 방사선을 표본 매체(14)로 전송하고 번들(bundle)을 통해 장치(10)로 되돌아가는 스펙트럼이 변형된 방사선을 수신한다. The photo-electrode placed at the end of the single bundle receives a radiation transmitted the near-IR radiation to the sample medium 14 and goes back to the spectral device 10 through the bundle (bundle) strain. 사파이어 또는 고도의 수정은, 이들 재료들이 near-IR 스펙트럼 범위에서 매우 우수한 전송 특성을 가지므로 상기 광섬유 도파관의 광 소자로서 사용될 수 있다. Modification of the sapphire, or altitude, since these materials have an extremely high transmission characteristics in the near-IR spectral range can be used as the optical element of the optical fiber waveguide.

도 1을 참조하면, 샘플(16)로부터 나온 반사된 광은 다단 필터 수단(18)으로 통과한다. 1, the reflected light from the sample 16 passes to the multistage filter means 18. 특히, 광은 외부적으로 발생되거나 또는 장치(10)에 으해 발생된 신호에 응답하여 조정되는 흡수 특성을 가질 수 있는 가변 필터 수단(20)을 포함하는 제1 단으로 통과한다. In particular, the light passes through the first stage comprising a variable which may have an absorption characteristic is adjusted by externally generated or in response to a signal generated euhae the device 10. Filter means 20. 가변 필터 수단은 일반적으로 외부 신호 또는 시스템 명령에 의해 지시받은 대로 방사선의 세기를 가변적으로 감쇠시키도록 조정되는 흡수 특성을 갖는 중성 농도 필터와 같은 스크린 필터를 포함한다. The variable filter means generally comprises a screen filter, such as a neutral density filter having absorption characteristics that are adjusted to variably attenuate the intensity of the radiation as instructed by an external signal or system command. 가변 필터 수단(20)에 의해 제공된 감쇠의 정도는 가변 필터로부터 나온 방사선이 프리필터링(pre-filtering)된 방사선의 세기에 관계없이 일정한 값을 가지는 것을 보장하도록 선택된 소정의 인자를 기초로 한다. The degree of attenuation provided by the adjustable filter means 20 is based on a predetermined factor selected to ensure that has a constant value regardless of the intensity of the radiation emitted from the adjustable filter pre-filter (pre-filtering) radiation.

가변 필터 수단(20)으로부터 나온 감쇠된 방사선은 방사선 원(12)에 의해 발사된 파장들의 개별적인 비중첩 영역들 각각으로부터 하나 이상의 파장을 선택적으로 통과시킬 수 있는 광학 특성을 갖는 주요 피분석물 필터(22)에 전달된다. The attenuated radiation emitted from the adjustable filter means 20 is the main analyte filter having optical characteristics which can selectively passing one or more wavelengths from each of the individual non-overlapping region of the firing wavelength by the radiation source 12 ( 22) it is transmitted to the. 주요 피분석물 필터에 의해 통과된 파장은 피분석물의 농도와 상관하도록 선택된다. Major analyte in the wavelength passed by the water filter is selected to do with the concentration of the analyte.

제2 필터 수단(24)은 주요 피분석물 필터로부터 나온 선택적으로 통과된 파장들이 제2 필터 수단과 상호작용하도록 주요 피분석물 필터(22)에 관련된 장치(10) 내에 배치된다. Second filter means (24) is disposed in the main analyte filter 22, the device 10 relating to the wavelength are selectively emitted from the main passage to the analyte filter to interact with the second filter means. 제2 필터 수단은 각각의 통과된 파장의 세기가 제2 필터 수단에 의해 감쇠되도록 선택된 흡수 특성을 갖는다. Second filter means has absorption characteristics selected such that the intensity of each passed wavelength of the attenuation by the second filter means. 제2 필터 수단에 의해 제공되는 감쇠는 예를 들어 화학미터법 기술을 사용하여 유도된 가중 인자의 독립적인 세트에 의해 결정될 수 있다. The attenuation provided by the second filter means can be determined by an independent set of weighting factors derived using chemical containing metric an example.

한 특정한 구성에서, 가중 인자들은 피분석물을 포함하는 샘플로부터 얻어진 본래의 스펙트럼의 부분적인 최소 제곱 또는 주요 성분 회귀를 사용하여 결정된다. In one particular configuration, the weighting factors are determined by using the original partial least squares regression or major component of the spectrum obtained from the sample containing the analyte. 제2 필터 수단(24)은 적어도 1100 내지 5000 nm 범위의 방사선을 전송할 수 있는 적절한 기판층을 사용하여 구성될 수 있다. The second filter means 24 can be configured using a suitable substrate layer that can transmit radiation of at least 1100 to 5000 nm range. 기판층은 일반적으로 복수의 제2 필터 밀도를 제공하도록 당해 기술 분야에서 상용되고 있는 하나 이상의 금속 및/또는 산화물층으로 코팅된다. The substrate layer is generally coated with a second plurality of at least one metal and / or oxide in the art and commonly used in the art to provide a filter layer density. 이러한 코팅은 당해 기술 분야에 널리 공지된 에멀션 또는 화학적 기상 증착(CVD) 기술을 사용하여 기판에 적용될 수 있다. Such coatings may be applied to a substrate using well known emulsion or chemical vapor deposition (CVD) techniques in the art. 대안적인 장치에서, 제2 필터 수단은 회전형 주성분 분석 또는 최소 제곱 분식 기술을 사용하여 결정된 가중 함수에 비례하는 광학 밀도의 스펙트럼 라인을 갖는 포토그래픽 마스크이다. In an alternative apparatus, the second filter means is a photographic mask having a rotatable main component analysis or spectral lines of optical density that is proportional to weighting functions determined using a least squares technique Batch.

제2 필터 수단에 의한 감쇠 후에, 독립적인 파장들은 하나 이상의 황화납 검출기, 갈륨 아세나이드 검출기 등과 같은 검출 수단(26)으로 전달된다. After attenuation by the second filter means, the independent wavelengths are passed to the detection means 26 such as one or more of lead sulfide detector, a gallium arsenide detector. 한 특정한 장치 구성에 있어서, 약 1100 내지 5000 nm의 전체 범위에 걸친 특정을 얻는 것이 바람직하며, 하나 이상의 리드 셀레나이드(PbSe) 검출기가 사용될 수 있다. In one particular device configuration, preferably to obtain a specific wide range of about 1100 to 5000 nm, and may have one or more lead-selenide (PbSe) detectors may be used.

검출 수단(26)은 제2 필터 수단으로부터 나온 감쇠된 파장들을 검출하고 이를 피분석물 농도를 측정하기 위한 피분석물 특수 알고리즘에 사용될 수 있는 신호로 변환시킨다. Detection means 26 is converted into a signal that can be used in an analyte specific algorithm to measure a second wavelength and detecting the attenuated avoid this analyte concentration resulting from the filter means. 특히, 제2 검출 수단으로부터 얻어진 신호들은 손쉽게 아날로그/디지탈 변환기를 사용하여 디지탈 신호로 변환될 수 있다. In particular, the signal obtained from the second detecting means can be easily converted to a digital signal using an analog / digital converter. 디지탈화된 정보는 마이크로프로세서 또는 다른 전자 메모리 수단으로의 입력에 손쉽게 이용될 수 있는데, 이는 표시 장치 상에 표시되거나 출력 기록기 상에 기록될 수 있는 피분석물 농도를 제공하는데 사용된다. The digitized information may be readily available at the input of the microprocessor or other electronic memory means, which is used to provide an analyte concentration which can be recorded on an output recorder or displayed on the display.

대안적인 구성에서, 장치(10)는 다단 필터 수단(18) 대신에 회절 격자 시스템과 선형 검출기를 포함할 수 있다. In an alternate configuration, the device 10 may include a diffraction grating system and a linear detector in place of the multi-stage filter means 18. 샘플(16)로부터 나온 반사된 광은 그로부터 이산 파장들을 선택적으로 통과시키도록 구성된 회절 격자 시스템으로 통과될 수 있으며, 상기 통과된 파장들은 특히 피분석물의 농도와 상관된다. The reflected light from the sample 16 may be passed to a diffraction grating system configured to selectively passing discrete wavelengths therefrom of the passed wavelengths are correlated with particular concentration of analyte. 다음에, 상기 통과된 파장들은 PbS계 선형 검출기 어레이 등과 같은 선형 검출기 어레이로 전달된다. Then, the passed wavelengths are communicated to a linear detector array such as a linear detector array PbS type. 약 1100 내지 5000 nm의 전체 범위에 걸친 측정을 얻기 위한 특정한 응용에서, PbSe계 선형 검출기가 사용될 수 있다. In certain applications for obtaining measurements over the entire range of about 1100 to 5000 nm, a PbSe-based linear detector may be used. PbSe 선형 어레이들은 예를 들어 제품명 MULTIPLEXIR TM (Graseby Infrared, Orlando, Fla.로부터 입수가능) 하에서 얻어질 수 있다. PbSe linear arrays can be obtained for example under the product name MULTIPLEXIR TM (Graseby Infrared, Orlando, available from Fla.).

상술한 바와 같이, 선형 검출기 어레이는 피분석물 농도를 측정하기 위한 피분석물 특수 알고리즘에 사용될 수 있는 신호들을 제공하도록 회절 격자 시스템에 의해 통과된 파장들을 수집하고 측정한다. As described above, the linear detector array collects and measures the wavelengths passed by the diffraction grating system to provide signals which can be used in the analyte specific algorithm for determining the concentration of analyte in water.

장치(10)는 합성 스펙트럼 배경을 갖는 수성 매체와 같은 다양한 합성 매체내의 피분석물 농도의 측정을 얻는데 사용될 수 있다. Device 10 may be used to obtain an analyte in the measurement of the water concentration in the various synthetic media, such as water-based medium with a synthetic background spectrum. 한 응용에서, 상기 장치는 혈액 피분석물,제한하는 것은 아니지만, 구체적으로 글루코스, 요소(BUN), 지질, 빌리루빔, 및 알코올과 같은 유기 혈액 비분석물의 농도 측정에 사용될 수 있다. In one application, the apparatus comprising a blood analyte The water, but not limited to, may be specifically used for the glucose, urea (BUN), lipids, Billy rubim, and an organic non-blood assay concentration measurement of water such as an alcohol. 혈액 피분석물은 비트로 샘플 매치(예를 들어, 혈액 샘플) 내에 존재할 수 있거나 또는 상기 장치는 조직 내의 혈액 피분석물을 측정하는데 사용될 수 있다. Blood analyte can either be present in the bits match the sample (e.g., blood sample), or the apparatus may be used to measure a blood analyte in the tissue. 그러나, 상기 장치(10)는 예를 들어, 혈중 알코올의 측정시 또는 가정 건강 모니터링, 예를 들어, 혈당 측정의 응용 분야에 특히 적합하다. However, the device 10 is, for example, the measurement of blood alcohol, or home health monitoring, e.g., is particularly suitable for the application of glucose measurement.

도 2를 참조하면, 샘플 내의 피분석물의 농도를 측정하기 위한 다른 장치가 (50)으로 표시되어 있다. Referring to Figure 2, another apparatus for measuring the concentration of analyte in the sample is indicated by (50). 상기 장치는 대략 1100 내지 5000 nm의 범위 내의 파장들의 복수의 개별적인, 비중첩 영역들을 제공하는 방사선 원(52)을 포함한다. The apparatus includes a radiation source 52 for providing a plurality of distinct, nonoverlapping regions of wavelengths in the range of approximately 1100 to 5000 nm. 또한, 상기 장치(50)는 방사선 원으로부터 입사 방사선을 피분석물을 포함하는 샘플 매체(56)와의 접촉부로 발사하는 샘플 인터페이스 광학 수단(54)을 포함한다. In addition, the apparatus 50 includes a sample interface optic means 54 which launches into contact with a sample medium 56 containing an analyte to the incident radiation from the radiation source. 상기 샘플 매체와의 접촉 후에, 산란 반사된 광으로서 샘플로부터 나온 스펙트럼 변형된 방사선이 수집되고 특정 파장들의 광을 통과시키도록 구성된 필터 수단(58)에 전달된다. After contact with the sample medium, the scattering of the reflected light from a sample spectrum from the modified radiation is collected and is transmitted to the filter means 58 is configured to pass light of a specified wavelength.

동작 시에, 입사 방사선은 방사선 원(52)으로부터 샘플 인터페이스 광학 수단을 통해 샘플 매체로 발사되는데, 상기 샘플 인터페이스 광학 수단은 특정한 샘플 매체가 분석될 때 상기 장치의 근접 인터페이스를 가능하게 하도록 설계될 수 있다. In operation, incident radiation can be designed so as to there is launched into the sample medium via sample interface optic means from the radiation source 52, the sample interface optic means may be a close interface of the apparatus when a particular sample medium to be analyzed have. 발사 후에, 반사된 방사선은 광 수렴 수단(즉, 렌즈) 또는 빔 편향 광학계와 같은 광학 활성 수단을 사용하여 수집된다. After the launch, the reflected radiation is collected using optically active means, such as a light converging means (i.e., a lens) or beam deflection optics. 샘플 인터페이스 광학 수단(54)은 원격 장치 변위 및 동작을 가능하게 하는 장치(50)에 결합된 광섬유 도파관을 포함할 수 있다. Sample interface optic means 54 can comprise fiber optic waveguides coupled to the apparatus 50 which enable remote apparatus, and the displacement action. 상술한 바와 같이, 한 대안적인 시스템은 매체로 및 매체로부터 방사선을 전달하도록 단일 광섬유 다발을 사용한다. As described above, it uses a single fiber-optic bundle by an alternative system to deliver radiation from a medium and a medium.

반사된 방사선은 λ 1 , λ 2 , λ 3 , ... , λ n 으로 표시된 복수의 이산 필터 소자를 포함하는 필터 수단(58)으로 향하게 된다. The reflected radiation is λ 1, λ 2, λ 3 , ..., is directed to a filter means 58 comprising a plurality of discrete filter elements represented by λ n. 필터 수단(58)은 비분석물 특정 정보, 측정 배경에 대한 정보, 및 기계 변화 또는 간섭 효과에 대한 보정에 사용될 수 있다. Filter means 58 may be used in the correction for the information, and a mechanical change or interfere with the specific information, the measurement background non-analyte. 필터 수단으로부터 나온 선택된 파장들은 일반적으로 D 1 , D 2 , D 3 , ... , D n 으로 표시된 복수의 이산 검출기 수단을 구비한 검출기들(60)의 배치에 의해 검출된다. Selected wavelength emitted from the filter means are detected by the general D 1, D 2, D 3 , ..., arranged in a detector (60) having a plurality of discrete detector means represented by D n. 검출기들은 필터 수단으로부터 나온 각각의 선택된 파장 범위가 단일, 이산 검출기에 의해 검출된다. Detectors that each selected wavelength range emitted from the filter means is detected by a single, discrete detector. 적합한 검출기 구성들은 당해 기술 분야에 공지되어 있으며 예를 들어, PbS 또는 PbSe 검출기들의 배열을 포함할 수 있다. Suitable detector configurations are known in the art and may comprise, for example, an arrangement of PbS or PbSe detectors. 각각의 검출기는 검출된 방사선을 피분석물 농도를 나타내는 값을 얻는데 사용될 수 있는 전기 신호로 변환시킨다. Each detector converts the detected radiation into an electrical signal that can be used to obtain a value that indicates the analyte concentration.

검출기들로부터 얻어진 신호들은 아날로그/디지탈 변환기를 사용하여 디지탈 신호들, 예를 들어, 검출된 파장들의 세기를 나타내는 디지탈 신호들로 손쉽게 변환된다. Obtained from the detector signal are converted easily into a digital signal that represents the intensity of the analog / digital converter to a digital signal using, for example, the detected wavelength. 다음에, 이 디지탈화된 정보는 추가 처리(예를 들어, 시스템 알고리즘에 사용되는)를 위해 마이크로프로세서로 입력되는 것이 가능하거나, 또는 상기 정보가 전자 표시 수단을 통해 표시될 수 있다. Then, the digitized information is that further processing can be input to the microprocessor for (e. G., Used in the system algorithm), or the information may be displayed through the electronic display means. 각각의 이산 검출기로부터 얻어진 아날로그 신호들은 디지탈 형태로의 변환을 위해 아날로그/디지탈(A/D) 변환기로 전달된다. Analog signals obtained from each discrete detector are communicated to an analog / digital (A / D) converter for conversion to digital form. 아날로그 신호들은 당해 기술 분야에 공지되어 있는 기술들을 사용하여 변환 이전에 전치 증폭(pre-amplify)될 수 있다. The analog signals may be pre-amplifier (pre-amplify) the conversion before using techniques known in the art. 다음에, A/D 변환기로부터의 디지탈 정보는 피분석물에 대해 특정되는 시스템 알고리즘을 사용하여 피분석물 농도를 계산하도록 마이크로프로세서로 손쉽게 입력된다. Next, the digital information from the A / D converter is input and easy access to the microprocessor using a particular system algorithms for the analyte so as to calculate the analyte concentration. 마이크로프로세서는 검출된 신호들에 대해 화학미터법 알고리즘을 사용함으로써 피분석물 농도를 계산한다. The microprocessor by using the chemical metric algorithm on the detected signal and calculates the analyte concentration. 비분석물 특정 알고리즘은 상술한 화학미터법과 같은 반복 교정 및 통계 모델링 기술을 사용하여 결정될 수 있다. Non-analyte specific algorithms can be determined using an iterative calibration and statistical modeling techniques, such as the aforementioned chemical metric.

본 발명의 실제 응용에서, 필터 수단(58)은 분석물의 농도와 함께 통과된 파장의 상관성을 향상시킬 수 있는 흡수 특성을 갖는 적어도 하나의 이산 필터 소자를 포함하도록 구성될 수 있다. In the practical application of the invention, the filter means 58 may be configured to include at least one discrete filter element having an absorption characteristic capable of improving a correlation of the passed wavelength with the concentration of the analyte. 특히, 필터 수단은 예를 들어, 화학미터법 기술을 사용하여 유도된 가중 인자의 독립적인 세트에 의해 결정된 대로 통과된 파장의 세기를 감쇠시키는 하나 이상의 필터 소자를 포함할 수 있다. In particular, the filter means may comprise one or more filter elements which, for example, attenuating the intensity of the wavelength passing, as determined by an independent set of weighting factors derived using the chemical technology metric. 이러한 가중 인자들은 피분석물을 포함하는 샘플로부터 얻어진 본래의 스펙트럼의 부분 최소 제곱 또는 주요 성분 회귀를 사용하여 유도될 수 있다. These weighting factors can be derived using the original spectral portion of least squares or regression of the main component obtained from the sample containing the analyte.

또다른 대안적인 구성에서, 필터 수단(58)은 2단 필터를 포함하는데, 제1 단은 샘플로부터 반사된 감쇠 방사선으로부터 선택된 파장 범위들의 개체군(population)을 선택적으로 통과시키도록 구성된 복수의 부분을 포함한다. In yet another alternative arrangement, the filter means 58 has a plurality of portions configured to selectively pass a population (population) of the selected wavelength range, two-stage comprises a filter, the first stage is from the attenuated radiation reflected from the sample It includes. 상기 선택적으로 통과된 파장들은 피분석물 특정 정보, 측정 배경에 대한 정보, 및 기계 변화 또는 간섭 효과를 보정하는데 사용될 수 있는 정보를 포함한다. The selectively passed wavelengths include analyte information that can be used to correct the information, and a mechanical change or interfere with the water-specific information, the measured background. 상기 필터의 제2 단은 상기 제1 단에 바로 인접하여 배치되며, 제1 단으로부터 나온 상기 통과된 파장들 각각의 세기를 감쇠시키는 역할을 한다. A second terminal of said filter serves to be placed immediately adjacent to the first end, attenuate the passage of the wavelength of each of strength resulting from the first stage. 상기 2단 필터의 제2 단은 필터의 제1 단으로부터 나온 통과된 파장들 각각의 세기를 균등하게 감쇠시키기에 충분한 평탄화된 흡수 스펙트럼을 갖는 중성 농도 필터일 수 있다. The second stage of the two-stage filter may be a neutral density filter having a sufficient absorption spectrum in a flattened to uniformly attenuate the intensity of each wavelength to pass out from the first stage of the filter.

상기 장치(50)는 합성 스펙트럼 배경을 갖는 수성 매체와 같은 다양한 합성 매체에 존재하는 관심있는 하나 이상의 피분석물의 농도를 확인하는데 사용될 수 있다. The device 50 may be used to determine at least one analyte concentration of interest present in a variety of synthetic media, such as water-based medium with a synthetic background spectrum. 특히, 상기 장치는 혈액 피분석물, 특히 제한하는 것은 아니지만, 글루코스, 요소(BUN), 지질, 빌리루빈, 및 알코올과 같은 유기 혈액 피분석물의 농도 측정에 사용될 수 있다. In particular, the apparatus is a blood analyte The water, in particular limited, but may be used for the glucose, urea (BUN), lipids, bilirubin, and the organic blood analyte concentration measurement, such as water and alcohol. 상술한 바와 같이, 혈액 피분석물의 농도는 비트로 샘플에 사용하여 처리될 수 있거나, 팔뚝 조직 스캔으로부터 얻어진 반사 측정과 같은 조직의 근적외선 스캔을 사용하여 분석이 수행될 수 있다. As described above, the blood concentration of blood analytes can be analyzed was performed using the near-IR scan of tissue, such as reflective measurements obtained from, forearm tissue scan may be processed with the bit samples.

장치(50)가 조직 원으로부터 혈액 피분석물 측정을 얻는데 사용될 때, 샘플 인터페이스 광학 수단(54)을 통해 방사선 원(52)으로부터 발사된 입사 방사선이 피검자의 팔뚝과 같은 조직의 피부 표면을 침범하게 된다. Device 50 is to the incident radiation emitted from the time used to obtain blood analyte measurements from a tissue source, the radiation source 52 via sample interface optic means 54 involving the skin surface of tissue, such as the subject's upper arm do. 샘플 인터페이스 광학 수단은 조직을 향해 일정한 각(angle)으로 방사선을 유도하여 방사선은 표면 근방의 조직 물질에 의해 흡수되고 산란된 방사선으로서 반사된다. Sample interface optic means to induce the radiation to each constant (angle) toward the tissue radiation is absorbed by the tissue material near the surface is reflected as scattered radiation. 입사 방사선은 혈액과 조직 성분에 의한 적외선 흡수의 결과로 스펙트럼 변형된다. The incident radiation spectrum is modified as a result of infrared absorption by the blood and tissue components. 입사 근적외선 방사선의 부분들은 조직 원 내에 존재하는 혈액 성분으로부터 흡수, 분산, 확산 및 반사된다. Joining portions of the near infrared radiation are diffused and reflected the absorption, distribution, from blood components present in the tissue source. 이러한 스펙트럼 변형된 방사선은 각각 광학적으로 활성화된 혈액 성분에 대한 특정한 정보를 포함한다. This radiation spectrum is modified comprises information specific to each optically active blood constituent.

장치(50)를 사용하여 혈액 글루코스 레벨의 측정시에, 혈액 글루코스 분자의 진동 동작이 산란-반사 근적외선 방사선을 사용하여 검출되고 측정된다. In the measurement of using the device 50, blood glucose level, so that the vibrational motion of blood glucose molecules scattered - is detected and measured using a near infrared radiation reflection. 진동 동작은 오버톤 진동(overtone vibrations) 및 조합 진동을 포함하는 글루코스 분자들의 회전 및 병진 동작 모두를 포함한다. Vibrational motion includes both rotational and translational motion of the glucose molecules, including overtone vibrations (overtone vibrations) and combination vibrations. 이러한 동작들 중, 오버톤 진동이 지배적이며 대략 1670 내지 1690 nm의 범위에서 발생한다. Of this operation, the overtone vibrations are dominant and occur in the range of approximately 1670 to 1690 nm. 글루코스 조합 진동 대역들은 대략 2120 내지 2280 nm의 범위에서 발생한다. Glucose combination vibration bands occur in the range of approximately 2120 to 2280 nm. 글루코스는 대략 1320 내지 1340 nm의 근적외선 범위 내에서는 현저한 광학적 활동을 갖지 않는다. Glucose does not have significant optical activity in the near-IR range of approximately 1320 to 1340 nm.

따라서, 장치(50)는 4개의 개별적인 부분을 갖는 필터 수단(58)을 포함하는데, 여기서 제1 부분은 대략 1300 내지 1360 nm의 범위 내의 파장들의 영역으로부터 반사된 방사선을 통과시키도록 구성되고, 제2 부분은 대략 1430 내지 1450 nm의 범위 또는 대략 1930 내지 1950 nm의 범위 내의 파장들의 영역으로부터 반사된 방사선을 통과시키도록 구성되며, 제3 부분은 대략 1670 내지 1690 nm의 범위 내의 파장들의 영역으로부터 반사된 방사선을 통과시키도록 구성되고, 제4 부분은 대략 2120 내지 2280 nm의 범위 내의 파장들의 영역으로부터 반사된 방사선을 통과시키도록 구성된다. Accordingly, the configuration to the device 50 includes a filter means 58 having four individual parts, wherein the first portion is passed through the radiation reflected from the region of wavelengths in the range of approximately 1300 to 1360 nm, the second portion is configured to pass reflected radiation from the region of wavelengths in the range of approximately 1430 to 1450 nm range or about 1930 to 1950 nm, the third portion is reflected from the region of wavelengths in the approximately 1670 range from 1690 nm It is configured to pass the radiation, and the fourth section is configured to pass reflected radiation from the region of wavelengths in the range of approximately 2120 to 2280 nm.

필터 수단의 제3 및 제4 부분에 의해 통과된 파장들의 세기는 피분석물 특정 정보를 포함한다. The intensity of wavelengths passed by the third and fourth part of the filter means comprises an analyte-specific information. 상술한 바와 같이, 제3 및 제4 필터 부분은 조직 샘플 내에 존재하는 글루코스의 농도와 함께 통과된 방사선의 상관성을 향상시키는 가중 인자들을 포함한다. As described above, the third and fourth filter portion includes a weighting factor to improve the correlation of the radiation passing along the concentration of glucose present in the tissue sample. 필터의 제1 부분으로부터 얻어진 정보는 각각의 측정 시에 배경 스펙트럼 기여도를 예측하는데 사용될 수 있으므로, 제3 및 제4 필터 부분으로부터 얻어진 측정을 보정 또는 정규화하는데 사용될 수 있다. Information obtained from the first portion of the filter can be used to estimate the background spectral contributions at the time of each measurement, it is possible to be used to correct or normalize the measurements obtained from the third and fourth filter sections. 제2 필터 부분(물 흡수 정보)으로부터 얻어진 신호들은 무효 측정, 예를 들어, 조직 샘플의 적절한 기계 스캔을 얻는 것이 실패한 경우를 식별하도록 내부 검사로서 사용되거나 상기 정보는 제3 및 제4 필터 부분으로부터 얻어진 측정에서 온도 변화에 대한 보정에 사용될 수 있다. The second filter portion signal obtained from the (water absorption information) are invalid measurements, for example, used as an internal check to identify if it fails to obtain a suitable mechanical scanning of the tissue sample or the information from the third and fourth filter portions It may be used to correct for temperature changes in the measurements obtained.

본 발명이 양호한 특정 실시예에 관하여 설명되었지만, 다음의 예뿐 아니라 상기 설명은 설명하기 위한 것이지 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니라는 것을 이해하여야 한다. Although it described with reference to a particular embodiment of the present invention preferred, to be understood that rather then yeppun the above description is intended to illustrate not to limit the scope of the invention. 본 기술 분야에 숙련된 당업자에게는 본 발명의 범위 내에서의 다른 특징, 장점 및 수정이 본 발명에 포함된다는 것이 명백할 것이다. Those skilled in the art for other features, advantages and modifications within the scope of the invention will be obvious that within the scope of the present invention.

실시예 Example

비침투적 글루코스 측정은 본 발명의 방법을 사용하여 얻어졌다. Non-invasive glucose measurement was obtained using the method of the present invention. 특히, 약 1100nm 내지 3500nm의 near-IR 영역에서 반사 광 측정이 실행되었다. In particular, the reflective optical measurements were carried out in the near-IR region of about 1100nm to 3500nm. 스펙트럼 스캔은 텅스텐-수은(W-Hg) 방사선원, 리드 황화물 (PbS) 검출기 및 nm/0.4 초의 스캔속도를 갖는 기기를 사용하여 자생 전완물(volunteer forearm subjects)로부터 수집되었다. Spectral scans tungsten were collected from Mercury (W-Hg) radiation source, a lead sulfide (PbS) detector and a nm / 0.4 sec scan speed devices native forearm water (volunteer forearm subjects) using with.

다수의 특정 스펙트럼 범위는 전완 조직 스캔으로부터 글루코스 농도를 결정하는데 사용될 수 있는 정보를 포함하는 것으로서 구별되었다. A number of specific spectral ranges were distinguished as one that contains information that can be used to determine glucose concentration from a forearm tissue scan. 특화된 영역은 비침투적으로 얻어진 시험관 내의 혈당 농도 결정과 협력하여 수행되는 생체 내의 클루코스 허용치의 연구로부터 결정되었다. Specific area was determined from the research of course inclusive tolerance in the living body are performed in conjunction with determining blood glucose concentration in a test tube, resulting in a non-intrusive. 특히, 생체 내의 허용치를 연구하는 동안 얻어진 시간-의존 스캔이 도 3에 도시되어 있다. In particular, the time obtained during a study of tolerance in the living body - there is a dependent scanning is shown in FIG. 알 수 있는 바와 같이, 약 2120 내지 2180nm의 범위 전체에 걸쳐 반사 세기차의 현저한 변화가 연구 기간 동안 기록되었다. As can be seen, a significant change in the reflection intensity difference over the entire range of from about 2120 to 2180nm were noted during the study period. 이들 변화들은 허용치를 시험하는 동안에 혈당 레벨의 증가에 직접 관련하여 증가하며, 글루코스 특정 정보가 2120 내지 2180nm의 범위를 포함한다는 것을 나타내었다. These changes are also increased in relation to the direct increase in blood glucose level during the tolerance test, the glucose is shown that the specific information comprises a range of 2120 to 2180nm.

일단 특정 스펙트럼 범위가 식별되면, 비침투적 글루코스 측정은 4개의 독특한 스펙트럼 범위로부터의 정보를 사용하여 얻어졌다. Once the specific spectral ranges identified, non-invasive glucose measurements were obtained using information from the four distinct spectral ranges. 제1 스펙트럼 범위는 약 1320 내지 1340nm로 발생하는 방사선을 포함하였다. First spectral range included radiation occurring at about 1320 to 1340nm. 이 범위는 매우 크게 반사된 신호를 제공하고, 이 범위에서는 어떠한 주요 글루코스 흡수대는 없다. This range provides a very large reflection signals, this range there is no major glucose absorption band no. 제1 스펙트럼 범위로부터 얻어진 정보는 방사선 원의 변동을 교정하기 위해 각각의 개별 스캔을 정규화하는데 사용될 수 있고, 기계적인 섭동으로 인해 변한다. The first information obtained from the spectral range can be used to normalize each individual scan in order to correct the variation of the radiation source, changes due to mechanical perturbations.

제2 스펙트럼 범위는 약 1440 내지 1460nm, 또는 약 1940 내지 1960nm로 발생하는 방사선을 포함하였다. Second spectral range included radiation occurring at about 1440 to about 1460nm, or from about 1940 to 1960nm. 이들 범위들은 산란 반사된 방사선을 감쇠시키는 큰 흡착수 대역으로 인한 실질적으로 무반사되는 신호를 제공한다. These ranges provide a substantially non-reflective to the signal due to the large adsorbed water band to attenuate the radiation scattered reflection. 이들 범위들로부터 얻어진 정보는 다른 측정으로부터 배경 및 기본 라인 감산에 사용될 수 있다. Information obtained from these ranges can be used for background and base line subtraction from other measurements. 이 측정은 정반사 신호값으로 인한 변동을 설명하기 위해 페데스탈 조정을 허용하고, 부적당한 측정을 검출하는데 사용될 수 있다. This measurement may be used to allow for a pedestal adjustment, and detects the improper measurement to account for variations due to specular reflection signal values.

제3 범위는 약 1670 내지 1690nm에서 발생하는 방사선을 포함하였다. The third range included radiation occurring at about 1670 to 1690nm. 이 범위는 글루코스 진동 배음대로 인한 피분석물-특정 정보를 제공한다. This range is due to the analyte as glucose vibration harmonics - to provide specific information.

제4 범위는 약 2120 내지 2280nm에서 발생하는 방사선을 포함하였다. The fourth range included radiation occurring at about 2120 to 2280nm. 이 범위는 글루코스 조합 진동 대역에 기인한 피분석물-특정 정보를 제공한다. This range is the analyte due to glucose combination vibration bands to provide certain information.

제1 범위로부터 얻어진 신호는 다른 영역의 신호를 정규화하는데 사용되었다. The signal obtained from the first range were used to normalize signals of other regions. 이 과정은, 각각의 스펙트럼 스캔에 따라 반복될 때 광원의 변화와 관련된 문제를 제거하고 내부 기준을 제공하는 역할을 한다. This process, when repeated for each of the spectral scan serves to eliminate the problems associated with the change of the light source and provides an internal standard. 따라서, 광 인터페이스, 예를 들면 환자 배치의 차이로 인한 측정 변화는 실질적으로 감소되었다. Thus, the optical interface, for example, measuring changes due to differences in patient arrangement was substantially reduced.

배경 정보는 제2 범위에서 얻어진 신호를 제3 및 제4 피분석물-특정 범위에서 얻어진 신호로부터 감산함으로써 제거되었다. For background information, the signal obtained in the second range and the third and fourth analyte-removed by subtracting from the signals obtained in a certain range. 이와 같이, 피부결 및 나이에 따라 변하는 정반사에 의해 생성되는 페데스탈 효과가 교정되었다. In this manner, the pedestal effect created by specular reflection varies with skin texture and age, was corrected.

제3 및 제4 범위로부터 정규화되고 기본 라인이 교정된 신호는 분석학적 화학미터법 분석에 적용되었다. The normalized from the third and the fourth range of the correction signal the base line was applied to analytical chemistry metric analysis. 도 4는 제2 및 제3 범위의 신호들 간의 정규화된 차이를 도시한다. Figure 4 depicts the normalized differences between signals in the second and third ranges.

도 4에 도시되어 있는 결과로 알 수 있듯이, 혈당 레벨의 증가로 두 범위들 간의 신호차가 증가된다. As it can be seen in the results shown in Figure 4, the increase in the difference signal between the two ranges to the increase in blood glucose level.

Claims (28)

  1. 신체 조직 샘플 내의 유기 혈액 피분석물(analyte)의 농도를 측정하는 방법에 있어서, A method for measuring the concentration of an organic blood analyte (analyte) in a body tissue sample,
    (a) 빔 경로 내에서 1100과 5000 나노미터 사이의 파장 영역 내의 입사 방사선(incident radiation)을 상기 샘플에 조사(irradiating)하는 단계; (A) the incident radiation (incident radiation) in the wavelength region between 1100 and 5000 nanometers in the beam path, the method comprising irradiation (irradiating) to the sample;
    (b) 상기 샘플로부터 나오는 반사된 방사선을 수집하는 단계: (B) collecting the reflected radiation emerging from the sample:
    (c) 상기 빔 경로에 배치된 검출 수단으로 상기 샘플로부터 나오는 반사된 방사선을 수신하는 단계; (C) receiving the reflected radiation emerging from the sample with the detection means arranged in the beam path;
    (d) 검출된 반사된 방사선을 신호로 변환하는 단계; (D) converting the detected reflected radiation into a signal;
    (e) 상기 피분석물의 농도를 측정하기 위해 상기 신호를 분석하는 단계; (E) analyzing said signal to measure the concentration of said analyte; And
    (f) 부정확한 측정들을 검출하기 위한 기준을 제공하는 것; (F) to provide a reference for detecting inaccurate measurements; 및 상기 조직 샘플의 적절한 기계 스캔을 얻기 위하여 실패로부터 발생하는 무효의 측정들을 식별하는 것 중의 적어도 하나를 위해, 근적외선 흡수 스펙트럼(near-IR absorption spectrum)에서 특히 수분(water)에 대한 상기 신체 조직 샘플로부터의 방사선의 세기를 측정하는 단계 And the body tissue sample, especially for moisture (water) in order at least one of a to identify the measurement of void arising from the failure to obtain a proper mechanical scan of the tissue sample, the near infrared absorption spectrum (near-IR absorption spectrum) measuring the intensity of the radiation from the
    를 포함하는 방법. It comprises a.
  2. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 검출 수단은, It said detection means,
    PbSe(lead selenide) 선형 검출기 어레이; PbSe (lead selenide) linear detector array;
    PbS(lead sulfide) 선형 검출기 어레이; PbS (lead sulfide) linear detector array;
    PbSe, PbS, 및 GaAs(Gallium Arsenide) 중 임의의 것으로부터 제조된 적어도 하나의 검출기 At least one detector is manufactured from any of the PbSe, PbS, and GaAs (Gallium Arsenide)
    중 하나를 포함하는 방법. Of methods, including this one.
  3. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 적외선 스펙트럼은 1100 내지 1350 nm의 범위 내의 파장들의 스펙트럼 영역, 2000 내지 3500 nm의 범위 내의 파장들의 추가 스펙트럼 영역, 및 이들 스펙트럼 영역들 사이의 파장들의 또 다른 추가 스펙트럼 영역을 포함하는 방법. Wherein said infrared spectrum comprises a spectrum of wavelengths in the range of 1100 to 1350 nm region, 2000 to add the spectral region of wavelengths in the range of 3500 nm, and these spectral regions still further spectral region of wavelengths between.
  4. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 유기 혈액 피분석물은 글루코스(glucose), 요소(BUN), 지질(lipids), 빌리루빈(bilirubin), 및 에틸 알코올로 구성된 그룹으로부터 선택되는 방법. The organic blood analyte is is selected from glucose (glucose), urea (BUN), lipids (lipids), bilirubin (bilirubin), and the group consisting of ethyl alcohol.
  5. 제4항에 있어서, 5. The method of claim 4,
    상기 혈액 피분석물은 글루코스인 방법. The method wherein the blood analyte is glucose.
  6. 신체 조직 샘플의 유기 혈액 피분석물의 농도를 측정하는 방법에서 무효의 측정들을 식별하기 위한 방법으로서, A method for identifying a measurement of the void in the method for measuring the concentration of an organic blood analyte in a body tissue sample,
    1100과 5000 나노미터 사이의 파장 영역 내의 입사 방사선을 상기 샘플에 조사하는 단계; Irradiating the incident radiation in the wavelength region between 1100 and 5000 nanometers in the sample;
    상기 샘플로부터 나오는 반사된 방사선을 수집하는 단계; Collecting the reflected radiation emerging from the sample;
    상기 샘플로부터 나오는 반사된 방사선을 검출하는 단계; Detecting the reflected radiation emerging from the sample;
    상기 검출된 반사된 방사선을 신호로 변환하는 단계; Converting the reflected radiation to the detected signal; And
    상기 입사 방사선은 거의 흡수하고 산란반사된(diffusely reflected) 방사선은 감쇠시키는 파장 대역들에서, 상기 신호에 의해 나타내어지는, 상기 샘플로부터 나오는 반사된 방사선의 세기를 측정함으로써 정반사(specular reflection) 방사선의 세기를 측정하는 단계 The incident radiation is substantially absorbed and scattered reflected (diffusely reflected) radiation in the wavelength band to attenuate, regular reflection (specular reflection) intensity of the radiation by represented by the signal, measuring the reflected radiation intensity emitted from said sample measuring the
    를 포함하는 방법. It comprises a.
  7. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 근적외선 흡수 스펙트럼은 1430-1450nm 및 1930-1950nm 범위의 스펙트럼 영역들을 포함하는 방법. Wherein the near infrared absorption spectrum includes a spectral region of 1430-1450nm and 1930-1950nm range.
  8. 제7항에 있어서, The method of claim 7,
    상기 수분에 대한 상기 근적외선 흡수 스펙트럼은 1440nm 및 1935nm에서 흡수 피크들을 포함하는 방법. Wherein the near-IR absorption spectrum for the water comprises absorption bands at 1440nm and 1935nm.
  9. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 신체 조직 샘플로부터의 방사선의 세기는 1320-1340nm 범위의 스펙트럼 영역으로부터 얻어진 실질적으로 감쇠되지 않은 신호들을 포함하고, 1430-1450nm 및 1930-1950nm 범위의 스펙트럼 영역들로부터 얻어진 크게 감쇠된 신호들을 포함하는 방법. The intensity of the radiation from the body tissue sample, comprising a substantially comprises a non-attenuated signal and the obtained greatly attenuated from the spectral region of 1430-1450nm and 1930-1950nm range signal obtained from the spectral region of 1320-1340nm range Way.
  10. 제6항에 있어서, 7. The method of claim 6,
    상기 파장 대역들은 수분 대역들을 포함하는 방법. The wavelength bands comprises the water band.
  11. 제6항에 있어서, 7. The method of claim 6,
    상기 파장 대역들은 1440-1460 나노미터 및 1940-1980 나노미터 중 임의의 것을 포함하는 방법. It comprises any of the above wavelength bands 1440-1460 nm and 1940-1980 nm.
  12. 제6항에 있어서, 7. The method of claim 6,
    정반사 측정값을, 산란반사된 방사선이 실질적으로 감쇠되지 않은 파장 대역으로부터의 신호 측정값과 비교하는 단계 Comparing the regular reflection measurements, and the signal measurements in the wavelength range from the scattered reflected radiation is not substantially attenuated
    를 더 포함하며, Including more and
    상기 양쪽 측정값들에 대한 실질적으로 비교가능한 값들은 무효 측정을 나타내는 방법. Possible values ​​substantially comparable for both the measurement values ​​indicating how the invalid measurement.
  13. 인체 조직 샘플 내의 유기 혈액 피분석물의 농도를 측정하기 위한 장치에 있어서, An apparatus for measuring the concentration of an organic blood analyte in the water in the tissue sample,
    (a) 적외선 스펙트럼 내의 복수의 개별적인 비중첩 스펙트럼 영역들을 포함하는 입사 방사선으로 상기 샘플을 조사하기 위한 수단; (A) means for irradiating the sample with incident radiation containing a plurality of discrete non-overlapping spectral regions within an infrared spectrum;
    (b) 상기 샘플로부터 나온 반사된 방사선을 수집하고 상기 반사된 방사선을 빔 경로(beam path)로 향하게 하기 위한 수단; (B) means for directing the collected reflected radiation and the reflected radiation emerging from the sample in the beam path (beam path);
    (c) 상기 빔 경로 내에 배치된 가변 필터 수단(adjustable filter means) - 상기 가변 필터 수단은 상기 빔 경로 내의 상기 방사선의 세기를 감쇠시킴 - ; (C) a variable filter means (adjustable filter means) disposed in the beam path, wherein the variable filter means Sikkim attenuate the intensity of the radiation in the beam path;
    (d) 상기 가변 필터 수단으로부터 나온 감쇠된 방사선을 수신하고, 그로부터 이산 파장들을 선택적으로 통과시킬 수 있는 주요 피분석물 필터 수단(principal analyte filter means) - 상기 이산 파장들은 상기 피분석물의 농도와 특정하게 상관됨 - ; (D) said variable receives the attenuated radiation emitted from the filter means, from which the main analyte filter means of discrete wavelengths can be selectively passed through the (principal analyte filter means) - the discrete wavelengths are concentration of said analyte and a specific search the matter;
    (e) 상기 주요 피분석물 필터 수단으로부터 나온 상기 이산 파장들을 수신하고 상기 파장들의 세기를 감쇠시킬 수 있는 제2 필터 수단; (E) second filter means capable of receiving the discrete wavelengths from said main analyte filter means and attenuating the intensity of said wavelengths;
    (f) 상기 제2 필터 수단으로부터 나온 상기 감쇠된 파장들을 수신하기 위한 검출 수단; (F) detection means for said first receiving the attenuated wavelengths emitted from the second filter means; And
    (g) 상기 검출된 파장들을 상기 파장들의 세기를 나타내는 신호로 변환시키기 위한 수단 (G) means for converting the detected wavelengths into a signal that represents the intensity of the wavelength
    을 포함하는 장치. Device comprising a.
  14. 제13항에 있어서, 14. The method of claim 13,
    상기 가변 필터 수단은 필터 시스템 내의 상관 필터들과 협조하여 사용되는 중성 농도 필터(neutral density filter)를 포함하는 장치. Apparatus including said variable filter means is a neutral density filter of the correlation filter (neutral density filter) to be used in cooperation with the filter in the system.
  15. 제13항에 있어서, 14. The method of claim 13,
    상기 제2 필터 수단은 필터 시스템 내의 상관 필터들과 협조하여 사용되는 중성 농도 필터를 포함하는 장치. It said second filter means comprises a neutral density filter used in concert with correlation filters in a filter system.
  16. 제15항에 있어서, 16. The method of claim 15,
    상기 제2 필터 수단에 의해 제공된 감쇠는 가중 인자들(weighting factors)을 사용하여 설정되는 장치. Wherein the attenuation provided by the second filter means is a weighting factor of the unit is set by using (weighting factors).
  17. 제16항에 있어서, 17. The method of claim 16,
    상기 가중 인자들은 캐모메트릭 기술들(chemometrics techniques)을 이용하여 유도되는 장치. Wherein the weighting factors are derived using the device of kaemo metric technology (chemometrics techniques).
  18. 제17항에 있어서, 18. The method of claim 17,
    상기 가중 인자들은 상기 피분석물의 흡수 스펙트럼의 회전형 주성분 분석(rotated principal components analysis)을 사용하여 유도되는 장치. Wherein the weighting factors are derived using the device being rotatable principal component analysis (rotated principal components analysis) of the absorption spectrum of the target object analysis.
  19. 제13항에 있어서, 14. The method of claim 13,
    상기 검출기 수단은 PbSe(lead selenide) 검출기를 포함하는 장치. Wherein said detector means includes a PbSe (lead selenide) detector.
  20. 신체 조직 샘플 내의 유기 혈액 피분석물의 농도를 측정하기 위한 장치에 있어서, An apparatus for measuring the concentration of an organic blood analyte in a sample of water in the body tissue,
    (a) 적외선 스펙트럼 내의 복수의 개별적인 비중첩 스펙트럼 영역을 포함하는 입사 방사선으로 상기 샘플을 조사하기 위한 수단; (A) means for irradiating the sample with incident radiation containing a plurality of distinct non-overlapping spectral regions within an infrared spectrum;
    (b) 상기 샘플로부터 나온 반사된 방사선을 수집하고 상기 반사된 방사선을 빔 경로(beam path)로 향하게 하기 위한 수단; (B) means for directing the collected reflected radiation and the reflected radiation emerging from the sample in the beam path (beam path);
    (c) 상기 빔 경로 내에 배치되며, 상기 샘플로부터 나온 상기 반사된 방사선으로부터의 적어도 하나의 파장을 선택적으로 통과시키도록 구성된 복수의 섹션(section)을 포함하는 필터 수단; (C) disposed in the beam path, the filter means comprising a plurality of sections (section) configured to selectively passing at least one wavelength from the reflected radiation emerging from the sample;
    (d) 상기 필터 수단으로부터 나온 각각의 파장이 개별적인 검출기에 의해 검출되도록 배열된 복수의 검출기; (D) each of the plurality of detectors are arranged to be detected by a separate detector wavelength from said filter means; And
    (e) 상기 검출된 파장들을 상기 파장들의 세기를 나타내는 신호로 변환시키기 위한 수단 (E) means for converting the detected wavelengths into a signal that represents the intensity of the wavelength
    을 포함하는 장치. Device comprising a.
  21. 제20항에 있어서, 21. The method of claim 20,
    상기 필터 수단은, 상기 샘플로부터 나온 상기 반사된 방사선으로부터의 적어도 하나의 파장을 선택적으로 통과시키도록 구성된 복수의 섹션을 포함하는 제1 단(first stage)과, 상기 제1 단에 인접하게 배치되며 상기 필터 수단의 상기 제1 단으로부터 나온 선택적으로 통과된 파장의 각각의 세기를 감쇠시킬 수 있는 제2 단을 갖는 2단 필터(two-stage filter)를 포함하는 장치. It said filter means comprises: a first stage comprising a plurality of sections configured to selectively pass the at least one wavelength from the reflected radiation emerging from the sample (first stage) and, disposed adjacent to the first end apparatus including an optional two-stage having a second stage that can attenuate the intensity of each of the wavelength filters (two-stage filter) to pass from said first stage of the filter means.
  22. 제21항에 있어서, 22. The method of claim 21,
    상기 2단 필터의 상기 제2 단은 중성 농도 필터인 장치. The second stage of the two-stage filter is a neutral density filter device.
  23. 제20항에 있어서, 21. The method of claim 20,
    상기 필터 수단은 복수의 개별적인 필터 소자를 포함하는 장치. Wherein said filter means comprises a plurality of individual filter elements.
  24. 제23항에 있어서, 24. The method of claim 23,
    상기 적어도 하나의 개별적인 필터 소자는 통과된 파장과 상기 피분석물의 농도와의 강화된 상관관계를 제공하도록 선택된 흡수 특성을 포함하는 장치. Device comprising a selected absorption property to the at least one individual filter elements provide enhanced correlation of a passed wavelength with the concentration of analyte.
  25. 제20항에 있어서, 21. The method of claim 20,
    상기 복수의 검출기는 PbSe(lead selenide) 검출기들을 포함하는 장치. Wherein said plurality of detectors comprises (lead selenide) PbSe detectors.
  26. 제20항에 있어서, 21. The method of claim 20,
    상기 필터 수단은 1300 내지 1360 nm의 범위 내의 파장들의 제1 스펙트럼 분석 영역으로부터 적어도 하나의 파장을 통과시키도록 구성된 제1 섹션, 1670 내지 1690 nm의 범위 내의 파장들의 제2 스펙트럼 분석 영역으로부터 적어도 하나의 파장을 통과시키도록 구성된 제2 섹션, 1930 내지 1950 nm의 범위 내의 파장들의 제3 스펙트럼 분석 영역으로부터 적어도 하나의 파장을 통과시키도록 구성된 제3 섹션, 및 2120 내지 2280 nm의 범위 내의 파장들의 제4 스펙트럼 분석 영역으로부터 적어도 하나의 파장을 통과시키도록 구성된 제4 섹션을 포함하는 장치. It said filter means is at least one from the first section 1670 to the second spectral analysis region of wavelengths in the range of 1690 nm is configured to pass at least one wavelength from a first spectral analysis region of wavelengths in the range of 1300 to 1360 nm a second section configured to pass wavelengths, 1930 to the fourth of the wavelength in the range of 1950 nm a third section configured to pass at least one wavelength from the wavelength of the third spectral analysis region of in the range of, and 2120 to 2280 nm It comprises a fourth section configured to pass at least one wavelength from the spectral analysis zone.
  27. 인체 조직 샘플 내의 유기 혈액 피분석물의 농도를 측정하기 위한 장치에 있어서, An apparatus for measuring the concentration of an organic blood analyte in the water in the tissue sample,
    (a) 적외선 스펙트럼 내의 복수의 개별적인 비중첩 스펙트럼 영역을 포함하는 입사 방사선으로 상기 샘플을 조사하기 위한 수단; (A) means for irradiating the sample with incident radiation containing a plurality of distinct non-overlapping spectral regions within an infrared spectrum;
    (b) 상기 샘플로부터 나온 반사된 방사선을 수집하고 상기 반사된 방사선을 빔 경로로 향하게 하기 위한 수단; (B) means for directing a radiation collecting the reflected radiation emerging from the sample and the reflected by the beam path;
    (c) 상기 빔 경로 내에 배치되며, 상기 샘플로부터 나온 반사된 방사선을 수신하고 그로부터 이산 파장들을 선택적으로 통과시킬 수 있는 회절 격자 수단 - 상기 이산 파장들은 상기 피분석물의 농도와 특정하게 상관됨 - ; (C) disposed in the beam path, a diffraction grating means to receive the reflected radiation emerging from the sample and selectively passing them therefrom discrete wavelength, wherein the discrete wavelengths are being specifically correlated with the concentration of said analyte;
    (d) 상기 회절 격자 수단으로부터 나온 상기 통과된 파장들을 수신하기 위한 선형 검출기 어레이; (D) a linear detector array for receiving the passed wavelengths emitted from the diffraction grating means; And
    (g) 상기 검출된 파장들을 상기 파장들의 세기를 나타내는 신호로 변환시키기 위한 수단 (G) means for converting the detected wavelengths into a signal that represents the intensity of the wavelength
    을 포함하는 장치. Device comprising a.
  28. 제27항에 있어서, 28. The method of claim 27,
    상기 선형 검출기 어레이는 PbSe(lead selenide) 선형 검출기 어레이를 포함하는 장치. Wherein said linear detector array comprises a linear detector array (lead selenide) PbSe.
KR1019980705964A 1996-02-02 1997-01-31 In a non-invasive infrared spectroscopy multi-method and apparatus for spectral analysis KR100520857B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US8/597,480 1996-02-02
US08/597,480 1996-02-02
US08/597,480 US6040578A (en) 1996-02-02 1996-02-02 Method and apparatus for multi-spectral analysis of organic blood analytes in noninvasive infrared spectroscopy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990082235A KR19990082235A (en) 1999-11-25
KR100520857B1 true KR100520857B1 (en) 2006-01-27

Family

ID=24391694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980705964A KR100520857B1 (en) 1996-02-02 1997-01-31 In a non-invasive infrared spectroscopy multi-method and apparatus for spectral analysis

Country Status (16)

Country Link
US (2) US6040578A (en)
EP (2) EP1324018A3 (en)
JP (3) JPH11506206A (en)
KR (1) KR100520857B1 (en)
CN (1) CN1185478C (en)
AT (1) AT245279T (en)
AU (1) AU716192B2 (en)
BR (1) BR9707245B1 (en)
CA (1) CA2244121C (en)
CZ (1) CZ230498A3 (en)
DE (2) DE69723548T2 (en)
HK (1) HK1019636A1 (en)
HU (2) HU9901866A2 (en)
PL (1) PL328015A1 (en)
TW (1) TW459132B (en)
WO (1) WO1997028437A1 (en)

Families Citing this family (217)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6240306B1 (en) 1995-08-09 2001-05-29 Rio Grande Medical Technologies, Inc. Method and apparatus for non-invasive blood analyte measurement with fluid compartment equilibration
US8581697B2 (en) * 2001-04-11 2013-11-12 Trutouch Technologies Inc. Apparatuses for noninvasive determination of in vivo alcohol concentration using raman spectroscopy
US8174394B2 (en) * 2001-04-11 2012-05-08 Trutouch Technologies, Inc. System for noninvasive determination of analytes in tissue
US7383069B2 (en) * 1997-08-14 2008-06-03 Sensys Medical, Inc. Method of sample control and calibration adjustment for use with a noninvasive analyzer
US6871169B1 (en) 1997-08-14 2005-03-22 Sensys Medical, Inc. Combinative multivariate calibration that enhances prediction ability through removal of over-modeled regions
EP1305600A2 (en) * 2000-08-01 2003-05-02 Instrumentation Metrics, Inc. Combinative multivariate calibration that enhances prediction ability through removal of over-modeled regions
DE19858426C2 (en) * 1997-12-17 2002-01-31 Steffen Leonhardt Device for measuring the human blood sugar level
FR2782163B1 (en) * 1998-08-07 2000-12-08 Schlumberger Ind Sa Method for measuring the spectral absorption of a body and a device for carrying out the method
US6262795B1 (en) * 1998-08-28 2001-07-17 Philip Semiconductors, Inc. Apparatus and method for the improvement of illumination uniformity in photolithographic systems
US6212424B1 (en) * 1998-10-29 2001-04-03 Rio Grande Medical Technologies, Inc. Apparatus and method for determination of the adequacy of dialysis by non-invasive near-infrared spectroscopy
US6067463A (en) * 1999-01-05 2000-05-23 Abbott Laboratories Method and apparatus for non-invasively measuring the amount of glucose in blood
WO2000042907A1 (en) * 1999-01-22 2000-07-27 Instrumentation Metrics, Inc. System and method for noninvasive blood analyte measurements
US6493566B1 (en) * 1999-01-22 2002-12-10 Instrumentation Metrics, Inc. Classification system for sex determination and tissue characterization
US6690464B1 (en) 1999-02-19 2004-02-10 Spectral Dimensions, Inc. High-volume on-line spectroscopic composition testing of manufactured pharmaceutical dosage units
US6529276B1 (en) * 1999-04-06 2003-03-04 University Of South Carolina Optical computational system
US7123844B2 (en) * 1999-04-06 2006-10-17 Myrick Michael L Optical computational system
AT408376B (en) * 1999-04-07 2001-11-26 Lendl Bernhard Dr A process for the infrared-optical determination of the concentration of at least one analyte in a liquid sample
US6280381B1 (en) 1999-07-22 2001-08-28 Instrumentation Metrics, Inc. Intelligent system for noninvasive blood analyte prediction
US7299080B2 (en) * 1999-10-08 2007-11-20 Sensys Medical, Inc. Compact apparatus for noninvasive measurement of glucose through near-infrared spectroscopy
US7317938B2 (en) * 1999-10-08 2008-01-08 Sensys Medical, Inc. Method of adapting in-vitro models to aid in noninvasive glucose determination
US6816605B2 (en) 1999-10-08 2004-11-09 Lumidigm, Inc. Methods and systems for biometric identification of individuals using linear optical spectroscopy
EP1269127A4 (en) * 2000-02-18 2007-05-16 Malvern Instr Inc Multi-source spectrometry
US6892084B2 (en) * 2000-04-17 2005-05-10 Becton Dickinson And Company Method for analyzing substance mixtures
US7606608B2 (en) * 2000-05-02 2009-10-20 Sensys Medical, Inc. Optical sampling interface system for in-vivo measurement of tissue
US20060211931A1 (en) * 2000-05-02 2006-09-21 Blank Thomas B Noninvasive analyzer sample probe interface method and apparatus
WO2001094917A1 (en) * 2000-06-02 2001-12-13 Hema Metrics, Inc. System and method for measuring blood urea nitrogen, blood osmolarity, plasma free haemoglobin and tissue water content
US6549861B1 (en) 2000-08-10 2003-04-15 Euro-Celtique, S.A. Automated system and method for spectroscopic analysis
US6675030B2 (en) 2000-08-21 2004-01-06 Euro-Celtique, S.A. Near infrared blood glucose monitoring system
US7138156B1 (en) 2000-09-26 2006-11-21 Myrick Michael L Filter design algorithm for multi-variate optical computing
US8730047B2 (en) 2004-05-24 2014-05-20 Trutouch Technologies, Inc. System for noninvasive determination of analytes in tissue
US7126682B2 (en) * 2001-04-11 2006-10-24 Rio Grande Medical Technologies, Inc. Encoded variable filter spectrometer
US6574490B2 (en) 2001-04-11 2003-06-03 Rio Grande Medical Technologies, Inc. System for non-invasive measurement of glucose in humans
US20080319286A1 (en) * 2004-05-24 2008-12-25 Trent Ridder Optical Probes for Non-Invasive Analyte Measurements
US8515506B2 (en) * 2004-05-24 2013-08-20 Trutouch Technologies, Inc. Methods for noninvasive determination of in vivo alcohol concentration using Raman spectroscopy
US7890158B2 (en) * 2001-06-05 2011-02-15 Lumidigm, Inc. Apparatus and method of biometric determination using specialized optical spectroscopy systems
FR2829286B1 (en) * 2001-09-03 2008-04-04 Ge Med Sys Global Tech Co Llc Device and method of X-ray emission
EP1444502A4 (en) * 2001-10-11 2007-05-09 Sentelligence Inc Low-cost on-line and in-line spectral sensors based on solid-state source and detector combinations for monitoring lubricants and functional fluids
US6989891B2 (en) 2001-11-08 2006-01-24 Optiscan Biomedical Corporation Device and method for in vitro determination of analyte concentrations within body fluids
US7061593B2 (en) * 2001-11-08 2006-06-13 Optiscan Biomedical Corp. Device and method for in vitro determination of analyte concentrations within body fluids
US6958809B2 (en) 2001-11-08 2005-10-25 Optiscan Biomedical Corporation Reagent-less whole-blood glucose meter
US7050157B2 (en) * 2001-11-08 2006-05-23 Optiscan Biomedical Corp. Reagent-less whole-blood glucose meter
WO2003045234A2 (en) * 2001-11-21 2003-06-05 Optiscan Biomedical Corporation Method and apparatus for adjusting signal variation of an electronically controlled infrared transmissive window
US6862534B2 (en) * 2001-12-14 2005-03-01 Optiscan Biomedical Corporation Method of determining an analyte concentration in a sample from an absorption spectrum
US7009180B2 (en) * 2001-12-14 2006-03-07 Optiscan Biomedical Corp. Pathlength-independent methods for optically determining material composition
US20070234300A1 (en) * 2003-09-18 2007-10-04 Leake David W Method and Apparatus for Performing State-Table Driven Regression Testing
US20070149868A1 (en) * 2002-03-08 2007-06-28 Blank Thomas B Method and Apparatus for Photostimulation Enhanced Analyte Property Estimation
US20050187439A1 (en) * 2003-03-07 2005-08-25 Blank Thomas B. Sampling interface system for in-vivo estimation of tissue analyte concentration
US20050054908A1 (en) * 2003-03-07 2005-03-10 Blank Thomas B. Photostimulation method and apparatus in combination with glucose determination
US7440786B2 (en) * 2002-03-08 2008-10-21 Sensys Medical, Inc. Method and apparatus for presentation of noninvasive glucose concentration information
IL163538D0 (en) * 2002-03-08 2005-12-18 Sensys Medical Inc Compact apparatus for noninvasive measurement of glucose through nearinfrared spectroscopy
US20050107676A1 (en) * 2003-03-07 2005-05-19 Acosta George M. Method and apparatus for noninvasive glucose concentration estimation through near-infrared spectroscopy
US8504128B2 (en) * 2002-03-08 2013-08-06 Glt Acquisition Corp. Method and apparatus for coupling a channeled sample probe to tissue
US8718738B2 (en) * 2002-03-08 2014-05-06 Glt Acquisition Corp. Method and apparatus for coupling a sample probe with a sample site
US7697966B2 (en) * 2002-03-08 2010-04-13 Sensys Medical, Inc. Noninvasive targeting system method and apparatus
US7145143B2 (en) * 2002-03-18 2006-12-05 Honeywell International Inc. Tunable sensor
US6654125B2 (en) 2002-04-04 2003-11-25 Inlight Solutions, Inc Method and apparatus for optical spectroscopy incorporating a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) as an interferometer reference
US7043288B2 (en) 2002-04-04 2006-05-09 Inlight Solutions, Inc. Apparatus and method for spectroscopic analysis of tissue to detect diabetes in an individual
US7343185B2 (en) * 2002-06-21 2008-03-11 Nir Diagnostics Inc. Measurement of body compounds
US6956649B2 (en) * 2002-11-26 2005-10-18 Sensys Medical, Inc. Spectroscopic system and method using a ceramic optical reference
US7245374B2 (en) * 2002-12-19 2007-07-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical analysis system
US7613488B1 (en) 2002-12-20 2009-11-03 Niresults Inc. Apparatus and methods for compensation of blood volume effects on NIR spectroscopic measurements of blood analytes
US20040132168A1 (en) * 2003-01-06 2004-07-08 Peter Rule Sample element for reagentless whole blood glucose meter
US20050033127A1 (en) * 2003-01-30 2005-02-10 Euro-Celtique, S.A. Wireless blood glucose monitoring system
US7347365B2 (en) * 2003-04-04 2008-03-25 Lumidigm, Inc. Combined total-internal-reflectance and tissue imaging systems and methods
JP2007524441A (en) * 2003-04-04 2007-08-30 ルミディム インコーポレイテッドLumidigm, Inc. Multispectral biometric sensor
US7751594B2 (en) * 2003-04-04 2010-07-06 Lumidigm, Inc. White-light spectral biometric sensors
US8787630B2 (en) 2004-08-11 2014-07-22 Lumidigm, Inc. Multispectral barcode imaging
US7668350B2 (en) * 2003-04-04 2010-02-23 Lumidigm, Inc. Comparative texture analysis of tissue for biometric spoof detection
US7545963B2 (en) * 2003-04-04 2009-06-09 Lumidigm, Inc. Texture-biometrics sensor
US7627151B2 (en) * 2003-04-04 2009-12-01 Lumidigm, Inc. Systems and methods for improved biometric feature definition
US7283242B2 (en) * 2003-04-11 2007-10-16 Thornton Robert L Optical spectroscopy apparatus and method for measurement of analyte concentrations or other such species in a specimen employing a semiconductor laser-pumped, small-cavity fiber laser
US7633621B2 (en) * 2003-04-11 2009-12-15 Thornton Robert L Method for measurement of analyte concentrations and semiconductor laser-pumped, small-cavity fiber lasers for such measurements and other applications
US7271912B2 (en) * 2003-04-15 2007-09-18 Optiscan Biomedical Corporation Method of determining analyte concentration in a sample using infrared transmission data
EP1618389A1 (en) * 2003-04-15 2006-01-25 Optiscan Biomedical Corporation Sample element qualification
US20050106749A1 (en) * 2003-04-15 2005-05-19 Braig James R. Sample element for use in material analysis
US7092344B2 (en) * 2003-04-18 2006-08-15 Lucere Enterprises, Ltd. Apparatus for creating a multi-dimensional data signal
US20060097173A1 (en) * 2003-10-15 2006-05-11 Sanofi-Aventis Deutschland Method and device for the quantitative analysis of solutions and dispersions by means of near infrared spectroscopy
DE10326152A1 (en) * 2003-06-06 2005-01-05 Aventis Pharma Deutschland Gmbh Method and apparatus for quantitative analysis of solutions or dispersions by means of near-infrared spectroscopy
US20050007582A1 (en) * 2003-07-07 2005-01-13 Lumidigm, Inc. Methods and apparatus for collection of optical reference measurements for monolithic sensors
US7459713B2 (en) 2003-08-14 2008-12-02 Microptix Technologies, Llc Integrated sensing system approach for handheld spectral measurements having a disposable sample handling apparatus
US7214190B1 (en) 2003-09-09 2007-05-08 Kitchener Clark Wilson Apparatus and method for noninvasive monitoring of analytes in body fluids
KR100518810B1 (en) * 2003-09-19 2005-10-05 삼성전자주식회사 Analysis system for analyzing chemical agent of sample and a method thereof
US7328052B2 (en) * 2003-09-19 2008-02-05 Nir Diagnostics Inc. Near infrared risk assessment of diseases
US20050073690A1 (en) * 2003-10-03 2005-04-07 Abbink Russell E. Optical spectroscopy incorporating a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL)
US7519406B2 (en) * 2004-04-28 2009-04-14 Sensys Medical, Inc. Noninvasive analyzer sample probe interface method and apparatus
US20080033275A1 (en) * 2004-04-28 2008-02-07 Blank Thomas B Method and Apparatus for Sample Probe Movement Control
US8868147B2 (en) 2004-04-28 2014-10-21 Glt Acquisition Corp. Method and apparatus for controlling positioning of a noninvasive analyzer sample probe
US7508965B2 (en) * 2004-06-01 2009-03-24 Lumidigm, Inc. System and method for robust fingerprint acquisition
US7460696B2 (en) 2004-06-01 2008-12-02 Lumidigm, Inc. Multispectral imaging biometrics
US8229185B2 (en) * 2004-06-01 2012-07-24 Lumidigm, Inc. Hygienic biometric sensors
US7539330B2 (en) * 2004-06-01 2009-05-26 Lumidigm, Inc. Multispectral liveness determination
TWI547431B (en) * 2004-06-09 2016-09-01 Smithkline Beecham Corp Apparatus and method for pharmaceutical production
CA2571112A1 (en) 2004-06-17 2006-01-26 Bayer Healthcare Llc Coaxial diffuse reflectance read head
US7343186B2 (en) 2004-07-07 2008-03-11 Masimo Laboratories, Inc. Multi-wavelength physiological monitor
US9341565B2 (en) 2004-07-07 2016-05-17 Masimo Corporation Multiple-wavelength physiological monitor
US20060142650A1 (en) * 2004-07-20 2006-06-29 Prescient Medical, Inc. Systems and methods for medical interventional optical monitoring with molecular filters
US7310153B2 (en) 2004-08-23 2007-12-18 Palo Alto Research Center, Incorporated Using position-sensitive detectors for wavelength determination
KR100612861B1 (en) 2004-10-05 2006-08-14 삼성전자주식회사 Method and apparatus for generating tunable wavelengths for body fluids concentration measurement
AU2005299929A1 (en) * 2004-10-21 2006-05-04 Optiscan Biomedical Corporation Method and apparatus for determining an analyte concentration in a sample having interferents
US20060200070A1 (en) * 2005-02-14 2006-09-07 Callicoat David N Method and apparatus for calibrating an analyte detection system with a calibration sample
US20060189926A1 (en) * 2005-02-14 2006-08-24 Hall W D Apparatus and methods for analyzing body fluid samples
US8936755B2 (en) 2005-03-02 2015-01-20 Optiscan Biomedical Corporation Bodily fluid composition analyzer with disposable cassette
US20060194325A1 (en) 2005-02-14 2006-08-31 Gable Jennifer H Fluid handling cassette with a fluid control interface
US7860542B2 (en) * 2005-02-14 2010-12-28 Optiscan Biomedical Corporation Analyte detection system with reduced sample volume
US8251907B2 (en) * 2005-02-14 2012-08-28 Optiscan Biomedical Corporation System and method for determining a treatment dose for a patient
US8406839B2 (en) * 2005-03-04 2013-03-26 Covidien Lp Method and apparatus for determining blood analytes
US20060206018A1 (en) * 2005-03-04 2006-09-14 Alan Abul-Haj Method and apparatus for noninvasive targeting
US7251037B2 (en) 2005-03-07 2007-07-31 Caleb Brett Usa, Inc. Method to reduce background noise in a spectrum
US7248370B2 (en) * 2005-03-07 2007-07-24 Caleb Brett Usa, Inc. Method to reduce background noise in a spectrum
CN101557758B (en) * 2005-03-25 2015-01-07 Cnoga控股有限公司 Optical sensor device and image processing unit for measuring chemical concentrations, chemical saturations and biophysical parameters
US7801338B2 (en) 2005-04-27 2010-09-21 Lumidigm, Inc. Multispectral biometric sensors
US7698105B2 (en) * 2005-05-23 2010-04-13 Sensys Medical, Inc. Method and apparatus for improving performance of noninvasive analyte property estimation
US7330747B2 (en) * 2005-06-07 2008-02-12 Chemimage Corporation Invasive chemometry
US7330746B2 (en) * 2005-06-07 2008-02-12 Chem Image Corporation Non-invasive biochemical analysis
US8140139B2 (en) 2005-06-14 2012-03-20 Dominion Assets, Llc Method and apparatus for the non-invasive sensing of glucose in a human subject
US20060281982A1 (en) * 2005-06-14 2006-12-14 Diasense, Inc. Method and apparatus for the non-invasive sensing of glucose in a human subject
US8597208B2 (en) * 2005-09-06 2013-12-03 Covidien Lp Method and apparatus for measuring analytes
WO2007028233A1 (en) 2005-09-06 2007-03-15 Nir Diagnostics Inc. Method and apparatus for measuring analytes
US7785258B2 (en) * 2005-10-06 2010-08-31 Optiscan Biomedical Corporation System and method for determining a treatment dose for a patient
US7364562B2 (en) * 2005-10-06 2008-04-29 Optiscan Biomedical Corp. Anti-clotting apparatus and methods for fluid handling system
US20070083160A1 (en) * 2005-10-06 2007-04-12 Hall W D System and method for assessing measurements made by a body fluid analyzing device
US9561001B2 (en) 2005-10-06 2017-02-07 Optiscan Biomedical Corporation Fluid handling cassette system for body fluid analyzer
US7933005B2 (en) * 2005-11-21 2011-04-26 Nir Diagnostics Inc. Modified method and apparatus for measuring analytes
US7911605B2 (en) * 2005-11-28 2011-03-22 Halliburton Energy Services, Inc. Multivariate optical elements for optical analysis system
US20070179436A1 (en) * 2005-12-21 2007-08-02 Braig James R Analyte detection system with periodic sample draw and laboratory-grade analyzer
US7547904B2 (en) * 2005-12-22 2009-06-16 Palo Alto Research Center Incorporated Sensing photon energies emanating from channels or moving objects
US7358476B2 (en) * 2005-12-22 2008-04-15 Palo Alto Research Center Incorporated Sensing photons from objects in channels
US8437582B2 (en) 2005-12-22 2013-05-07 Palo Alto Research Center Incorporated Transmitting light with lateral variation
US7433552B2 (en) 2005-12-22 2008-10-07 Palo Alto Research Center Incorporated Obtaining analyte information
US7522786B2 (en) * 2005-12-22 2009-04-21 Palo Alto Research Center Incorporated Transmitting light with photon energy information
US7420677B2 (en) * 2005-12-22 2008-09-02 Palo Alto Research Center Incorporated Sensing photon energies of optical signals
US7315667B2 (en) * 2005-12-22 2008-01-01 Palo Alto Research Center Incorporated Propagating light to be sensed
EP2016402A2 (en) * 2006-04-11 2009-01-21 Optiscan Biomedical Corporation Anti-clotting apparatus and methods for fluid handling system
WO2008002903A2 (en) 2006-06-26 2008-01-03 University Of South Carolina Data validation and classification in optical analysis systems
US7995808B2 (en) * 2006-07-19 2011-08-09 Lumidigm, Inc. Contactless multispectral biometric capture
US8175346B2 (en) * 2006-07-19 2012-05-08 Lumidigm, Inc. Whole-hand multispectral biometric imaging
CN101506826A (en) * 2006-07-19 2009-08-12 光谱辨识公司 Multibiometric multispectral imager
US7804984B2 (en) 2006-07-31 2010-09-28 Lumidigm, Inc. Spatial-spectral fingerprint spoof detection
US7801339B2 (en) 2006-07-31 2010-09-21 Lumidigm, Inc. Biometrics with spatiospectral spoof detection
WO2008062439A2 (en) * 2006-09-05 2008-05-29 Bansod Prashant Non-invasive blood glucose measurement using mid-infrared absorption spectroscopy
WO2008030927A2 (en) * 2006-09-06 2008-03-13 Optiscan Biomedical Corporation Infusion flow interruption method and apparatus
EP2083687A1 (en) * 2006-09-29 2009-08-05 Ottawa Health Research Institute Correlation technique for analysis of clinical condition
US9182282B2 (en) 2006-11-02 2015-11-10 Halliburton Energy Services, Inc. Multi-analyte optical computing system
WO2008064130A2 (en) 2006-11-17 2008-05-29 Bloom Matthew B Mir spectroscopy of tissue
US7718948B2 (en) * 2006-12-04 2010-05-18 Palo Alto Research Center Incorporated Monitoring light pulses
US9164037B2 (en) 2007-01-26 2015-10-20 Palo Alto Research Center Incorporated Method and system for evaluation of signals received from spatially modulated excitation and emission to accurately determine particle positions and distances
US8821799B2 (en) * 2007-01-26 2014-09-02 Palo Alto Research Center Incorporated Method and system implementing spatially modulated excitation or emission for particle characterization with enhanced sensitivity
US7502123B2 (en) * 2007-02-05 2009-03-10 Palo Alto Research Center Incorporated Obtaining information from optical cavity output light
US7633629B2 (en) * 2007-02-05 2009-12-15 Palo Alto Research Center Incorporated Tuning optical cavities
US7936463B2 (en) * 2007-02-05 2011-05-03 Palo Alto Research Center Incorporated Containing analyte in optical cavity structures
US7852490B2 (en) * 2007-02-05 2010-12-14 Palo Alto Research Center Incorporated Implanting optical cavity structures
WO2008134135A2 (en) * 2007-03-21 2008-11-06 Lumidigm, Inc. Biometrics based on locally consistent features
US8355545B2 (en) * 2007-04-10 2013-01-15 Lumidigm, Inc. Biometric detection using spatial, temporal, and/or spectral techniques
CN101686821B (en) * 2007-05-01 2012-07-18 赫格雷(大连)制药有限公司 Light intensity control for near infrared spectroscopy
EP1987762A1 (en) * 2007-05-03 2008-11-05 F.Hoffmann-La Roche Ag Oximeter
US8597190B2 (en) 2007-05-18 2013-12-03 Optiscan Biomedical Corporation Monitoring systems and methods with fast initialization
WO2008144575A2 (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Optiscan Biomedical Corporation Fluid injection and safety system
US8022366B2 (en) * 2007-06-11 2011-09-20 Frank Hartley Non-invasive qualitative measurement of chemistry of blood and bodily fluids
JP5034720B2 (en) * 2007-07-04 2012-09-26 パナソニック株式会社 Blood glucose measurement system
US8412293B2 (en) * 2007-07-16 2013-04-02 Optiscan Biomedical Corporation Systems and methods for determining physiological parameters using measured analyte values
US20090036759A1 (en) * 2007-08-01 2009-02-05 Ault Timothy E Collapsible noninvasive analyzer method and apparatus
US20090156911A1 (en) * 2007-10-08 2009-06-18 Optiscan Biomedical Corporation Low draw volume analyte detection systems
US7972296B2 (en) 2007-10-10 2011-07-05 Optiscan Biomedical Corporation Fluid component analysis system and method for glucose monitoring and control
CA2702113A1 (en) * 2007-10-11 2009-04-16 Optiscan Biomedical Corporation Synchronization and configuration of patient monitoring devices
US20090160656A1 (en) * 2007-10-11 2009-06-25 Mahesh Seetharaman Analyte monitoring system alarms
US8320983B2 (en) 2007-12-17 2012-11-27 Palo Alto Research Center Incorporated Controlling transfer of objects affecting optical characteristics
US8373860B2 (en) * 2008-02-01 2013-02-12 Palo Alto Research Center Incorporated Transmitting/reflecting emanating light with time variation
US8629981B2 (en) 2008-02-01 2014-01-14 Palo Alto Research Center Incorporated Analyzers with time variation based on color-coded spatial modulation
US7701580B2 (en) * 2008-02-01 2010-04-20 Palo Alto Research Center Incorporated Transmitting/reflecting emanating light with time variation
US7894068B2 (en) * 2008-02-04 2011-02-22 Palo Alto Research Center Incorporated Producing filters with combined transmission and/or reflection functions
US20100145175A1 (en) * 2008-08-22 2010-06-10 Soldo Monnett H Systems and methods for verification of sample integrity
US8417311B2 (en) * 2008-09-12 2013-04-09 Optiscan Biomedical Corporation Fluid component analysis system and method for glucose monitoring and control
US8153949B2 (en) * 2008-12-18 2012-04-10 Palo Alto Research Center Incorporated Obtaining sensing results indicating time variation
US8437821B2 (en) * 2009-01-06 2013-05-07 Panasonic Corporation Non-invasive body information measurement apparatus
US20100246902A1 (en) * 2009-02-26 2010-09-30 Lumidigm, Inc. Method and apparatus to combine biometric sensing and other functionality
US20110125477A1 (en) * 2009-05-14 2011-05-26 Lightner Jonathan E Inverse Modeling for Characteristic Prediction from Multi-Spectral and Hyper-Spectral Remote Sensed Datasets
US8731638B2 (en) 2009-07-20 2014-05-20 Optiscan Biomedical Corporation Adjustable connector and dead space reduction
US9554742B2 (en) 2009-07-20 2017-01-31 Optiscan Biomedical Corporation Fluid analysis system
US8731639B2 (en) 2009-07-20 2014-05-20 Optiscan Biomedical Corporation Adjustable connector, improved fluid flow and reduced clotting risk
US8731250B2 (en) * 2009-08-26 2014-05-20 Lumidigm, Inc. Multiplexed biometric imaging
AU2010291936B2 (en) * 2009-09-14 2015-10-29 Sleep Methods, Inc System and method for anticipating the onset of an obstructive sleep apnea event
US20110178420A1 (en) * 2010-01-18 2011-07-21 Trent Ridder Methods and apparatuses for improving breath alcohol testing
US8570149B2 (en) 2010-03-16 2013-10-29 Lumidigm, Inc. Biometric imaging using an optical adaptive interface
JP5143175B2 (en) * 2010-03-31 2013-02-13 株式会社サイム Based on Raman scattering identification method and identification apparatus, and Raman scattering spectra of the measuring method and the measuring device
JP5604959B2 (en) * 2010-04-27 2014-10-15 セイコーエプソン株式会社 Light measurement device
CN102906559B (en) 2010-05-27 2016-06-22 皇家飞利浦电子股份有限公司 Using an optical measurement apparatus and method for an analyte, such as bilirubin
EP2580589B1 (en) 2010-06-09 2016-08-31 Optiscan Biomedical Corporation Measuring analytes in a fluid sample drawn from a patient
WO2012006618A2 (en) * 2010-07-09 2012-01-12 Methode Electronics, Inc. Optical measurement of an analyte
DE102010040783A1 (en) * 2010-09-15 2012-03-15 Robert Bosch Gmbh Instrument for measuring tissue alcohol concentration
US20120226117A1 (en) 2010-12-01 2012-09-06 Lamego Marcelo M Handheld processing device including medical applications for minimally and non invasive glucose measurements
WO2013006716A1 (en) 2011-07-06 2013-01-10 Optiscan Biomedical Corporation Sample cell for fluid analysis system
WO2014070310A2 (en) * 2012-11-05 2014-05-08 Roc8Sci Co. Apparatus and method for detecting and quantifying analytes in solution
US8723140B2 (en) 2011-08-09 2014-05-13 Palo Alto Research Center Incorporated Particle analyzer with spatial modulation and long lifetime bioprobes
US9029800B2 (en) 2011-08-09 2015-05-12 Palo Alto Research Center Incorporated Compact analyzer with spatial modulation and multiple intensity modulated excitation sources
EP2866656A4 (en) * 2012-06-28 2016-06-15 Quick Llc Mobile smart device infrared light measuring apparatus, method, and system for analyzing substances
US20160249836A1 (en) * 2012-07-16 2016-09-01 Sandeep Gulati Sample optical pathlength control using a noninvasive analyzer apparatus and method of use thereof
US9585604B2 (en) * 2012-07-16 2017-03-07 Zyomed Corp. Multiplexed pathlength resolved noninvasive analyzer apparatus with dynamic optical paths and method of use thereof
US20150018644A1 (en) * 2012-07-16 2015-01-15 Sandeep Gulati Multiplexed pathlength resolved noninvasive analyzer apparatus with non-uniform detector array and method of use thereof
US20160242682A1 (en) * 2012-07-16 2016-08-25 Sandeep Gulati Noninvasive analyzer apparatus and method of use thereof for separating distributed probing photons emerging from a sample
US9351671B2 (en) 2012-07-16 2016-05-31 Timothy Ruchti Multiplexed pathlength resolved noninvasive analyzer apparatus and method of use thereof
US9351672B2 (en) 2012-07-16 2016-05-31 Timothy Ruchti Multiplexed pathlength resolved noninvasive analyzer apparatus with stacked filters and method of use thereof
US20140204200A1 (en) * 2013-01-24 2014-07-24 Wipro Limited Methods and systems for speed calibration in spectral imaging systems
US9843740B2 (en) 2013-02-13 2017-12-12 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Multispectral imaging device and multispectral imaging method
US20150018646A1 (en) * 2013-07-12 2015-01-15 Sandeep Gulati Dynamic sample mapping noninvasive analyzer apparatus and method of use thereof
WO2015095239A1 (en) 2013-12-18 2015-06-25 Optiscan Biomedical Corporation Systems and methods for detecting leaks
US10213550B2 (en) 2014-01-23 2019-02-26 Covidien Lp Systems and methods for monitoring clinical procedures using regional blood oxygen saturation
US9867561B2 (en) 2014-01-27 2018-01-16 Covidien Lp Systems and methods for determining whether regional oximetry sensors are properly positioned
US9861317B2 (en) 2014-02-20 2018-01-09 Covidien Lp Methods and systems for determining regional blood oxygen saturation
US9322756B2 (en) * 2014-02-21 2016-04-26 Maxim Integrated Products, Inc. Nondispersive infrared micro-optics sensor for blood alcohol concentration measurements
WO2016054079A1 (en) 2014-09-29 2016-04-07 Zyomed Corp. Systems and methods for blood glucose and other analyte detection and measurement using collision computing
EP3037805B1 (en) 2014-12-23 2018-11-28 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Method for measuring a spectral sample response
US10328202B2 (en) 2015-02-04 2019-06-25 Covidien Lp Methods and systems for determining fluid administration
US9891163B2 (en) * 2015-11-10 2018-02-13 Halliburton Energy Services, Inc. Incorporation of integrated computational elements within optical analysis tools having a miniaturized operational profile
US9554738B1 (en) 2016-03-30 2017-01-31 Zyomed Corp. Spectroscopic tomography systems and methods for noninvasive detection and measurement of analytes using collision computing
CN106308814A (en) * 2016-08-09 2017-01-11 上海润寿智能科技有限公司 Blood sugar non-invasive detection instrument based on near infrared spectrum analysis and realization method thereof
CN108226086A (en) * 2018-01-22 2018-06-29 上海海洋大学 Red wine alcohol content and total sugar content quantitative analysis method
KR101938110B1 (en) * 2018-06-05 2019-04-11 한국기초과학지원연구원 Apparatus for measuring thermal image in multi modes and method thereof

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2255300A1 (en) * 1972-11-11 1974-05-22 Siemens Ag Method and apparatus for colorimetric testing substances for significant ingredients
US4306152A (en) * 1979-07-23 1981-12-15 Anarad, Inc. Optical fluid analyzer
DE2934190A1 (en) * 1979-08-23 1981-03-19 Mueller Gerhard Prof Dr Ing Method and apparatus for molekuelspektroskopie, in particular for the determination of metabolites
US4491730A (en) * 1980-08-14 1985-01-01 Panametrics, Inc. Method and apparatus for feedback stabilized photometric detection in fluids
US4655225A (en) * 1985-04-18 1987-04-07 Kurabo Industries Ltd. Spectrophotometric method and apparatus for the non-invasive
DE3541165C2 (en) * 1985-11-21 1988-11-24 Hellige Gmbh, 7800 Freiburg, De
US4805623A (en) * 1987-09-04 1989-02-21 Vander Corporation Spectrophotometric method for quantitatively determining the concentration of a dilute component in a light- or other radiation-scattering environment
JPH0827235B2 (en) * 1987-11-17 1996-03-21 倉敷紡績株式会社 Spectroscopic measurement of sugar concentration
US4882492A (en) * 1988-01-19 1989-11-21 Biotronics Associates, Inc. Non-invasive near infrared measurement of blood analyte concentrations
US5086229A (en) * 1989-01-19 1992-02-04 Futrex, Inc. Non-invasive measurement of blood glucose
US5023804A (en) * 1989-05-23 1991-06-11 The Perkin-Elmer Corporation Method and apparatus for comparing spectra
US4975581A (en) * 1989-06-21 1990-12-04 University Of New Mexico Method of and apparatus for determining the similarity of a biological analyte from a model constructed from known biological fluids
CA2028261C (en) * 1989-10-28 1995-01-17 Won Suck Yang Non-invasive method and apparatus for measuring blood glucose concentration
US5070874A (en) * 1990-01-30 1991-12-10 Biocontrol Technology, Inc. Non-invasive determination of glucose concentration in body of patients
US5222496A (en) * 1990-02-02 1993-06-29 Angiomedics Ii, Inc. Infrared glucose sensor
WO1991011136A1 (en) * 1990-02-02 1991-08-08 Boston Advanced Technologies, Inc. Systems for material analysis based on reflectance ratio detection
US5222495A (en) * 1990-02-02 1993-06-29 Angiomedics Ii, Inc. Non-invasive blood analysis by near infrared absorption measurements using two closely spaced wavelengths
US5054487A (en) * 1990-02-02 1991-10-08 Boston Advanced Technologies, Inc. Laser systems for material analysis based on reflectance ratio detection
US5349188A (en) * 1990-04-09 1994-09-20 Ashland Oil, Inc. Near infrared analysis of piano constituents and octane number of hydrocarbons
US5146091A (en) * 1990-04-19 1992-09-08 Inomet, Inc. Body fluid constituent measurement utilizing an interference pattern
US5121337A (en) * 1990-10-15 1992-06-09 Exxon Research And Engineering Company Method for correcting spectral data for data due to the spectral measurement process itself and estimating unknown property and/or composition data of a sample using such method
US5209231A (en) * 1990-11-02 1993-05-11 University Of Connecticut Optical glucose sensor apparatus and method
GB9106672D0 (en) * 1991-03-28 1991-05-15 Abbey Biosystems Ltd Method and apparatus for glucose concentration monitoring
US5242602A (en) * 1992-03-04 1993-09-07 W. R. Grace & Co.-Conn. Spectrophotometric monitoring of multiple water treatment performance indicators using chemometrics
DK39792D0 (en) * 1992-03-25 1992-03-25 Foss Electric As Method for determining a component
US5355880A (en) * 1992-07-06 1994-10-18 Sandia Corporation Reliable noninvasive measurement of blood gases
US5424545A (en) * 1992-07-15 1995-06-13 Myron J. Block Non-invasive non-spectrophotometric infrared measurement of blood analyte concentrations
US5360004A (en) * 1992-12-09 1994-11-01 Diasense, Inc. Non-invasive determination of analyte concentration using non-continuous radiation
US5460177A (en) * 1993-05-07 1995-10-24 Diasense, Inc. Method for non-invasive measurement of concentration of analytes in blood using continuous spectrum radiation
DE69430152D1 (en) * 1993-06-25 2002-04-25 Edward W Stark Method and apparatus for measuring glucose related substances
US5435309A (en) * 1993-08-10 1995-07-25 Thomas; Edward V. Systematic wavelength selection for improved multivariate spectral analysis
DE4339067A1 (en) * 1993-11-16 1995-05-18 Jenoptik Jena Gmbh Method and apparatus for non-invasive transcutaneous determination of substance concentrations in body fluid or tissue of the human
US5459317A (en) * 1994-02-14 1995-10-17 Ohio University Method and apparatus for non-invasive detection of physiological chemicals, particularly glucose
US5553613A (en) * 1994-08-17 1996-09-10 Pfizer Inc. Non invasive blood analyte sensor
SG38866A1 (en) * 1995-07-31 1997-04-17 Instrumentation Metrics Inc Liquid correlation spectrometry
US5747806A (en) * 1996-02-02 1998-05-05 Instrumentation Metrics, Inc Method and apparatus for multi-spectral analysis in noninvasive nir spectroscopy

Also Published As

Publication number Publication date
BR9707245A (en) 2001-09-11
CZ230498A3 (en) 1999-07-14
HU9901855A2 (en) 1999-09-28
JP2002310908A (en) 2002-10-23
DE69723548D1 (en) 2003-08-21
HU9901866A2 (en) 1999-09-28
US6040578A (en) 2000-03-21
EP1324018A2 (en) 2003-07-02
PL328015A1 (en) 1999-01-04
JP2006126219A (en) 2006-05-18
KR19990082235A (en) 1999-11-25
DE69723548T2 (en) 2004-06-09
CN1185478C (en) 2005-01-19
CA2244121C (en) 2003-07-15
EP1324018A3 (en) 2003-11-12
AT245279T (en) 2003-08-15
CA2244121A1 (en) 1997-08-07
TW459132B (en) 2001-10-11
HU9901855A3 (en) 2000-03-28
BR9707245B1 (en) 2009-05-05
WO1997028437A1 (en) 1997-08-07
CN1214768A (en) 1999-04-21
EP0877925A1 (en) 1998-11-18
HK1019636A1 (en) 2005-09-09
JPH11506206A (en) 1999-06-02
EP0877925B1 (en) 2003-07-16
US6236047B1 (en) 2001-05-22
AU1844897A (en) 1997-08-22
AU716192B2 (en) 2000-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2086019C (en) Non-invasive measurement of blood glucose
US6285448B1 (en) Clinical analyte determination by infrared spectroscopy
US6152876A (en) Method for non-invasive blood analyte measurement with improved optical interface
US6636759B2 (en) Apparatus and method for determination of the adequacy of dialysis by non-invasive near-infrared spectroscopy
CA1247397A (en) Spectrophotometric method and apparatus for the non- invasive determination of glucose in body tissues
AU715281B2 (en) Glucose monitoring apparatus and method using laser-induced emission spectroscopy
US5553617A (en) Noninvasive method and apparatus for determining body chemistry
US7330746B2 (en) Non-invasive biochemical analysis
EP0631137B1 (en) Glucose related measurement method and apparatus
US5222495A (en) Non-invasive blood analysis by near infrared absorption measurements using two closely spaced wavelengths
US5222496A (en) Infrared glucose sensor
JP3643842B2 (en) Glucose concentration testing device
CN102697510B (en) Using tissue fluorescence to determine a disease state or glycation endproducts
US7133710B2 (en) Compact apparatus for noninvasive measurement of glucose through near-infrared spectroscopy
AU738441B2 (en) Method and apparatus for generating basis sets for use in spectroscopic analysis
US6477392B1 (en) Calibration of near infrared quantitative measurement device using optical measurement cross-products
EP0404562B1 (en) Method of and apparatus for determining the similarity of a biological analyte from a model constructed from known biological fluids
EP0670143A1 (en) Blood sugar level non-invasion measuring method and measuring instrument therefor
Heise et al. Noninvasive blood glucose sensors based on near‐infrared spectroscopy
CN1112582C (en) Method for determining glucose concentration in target by using near infrared spectroscopy
Yamakoshi et al. Pulse glucometry: a new approach for noninvasive blood glucose measurement using instantaneous differential near-infrared spectrophotometry
CA2045599C (en) Non-invasive measurement of blood glucose
US20020161289A1 (en) Detector array for optical spectrographs
US8923943B2 (en) Method for spectrophotometric blood oxygenation monitoring
US5361758A (en) Method and device for measuring concentration levels of blood constituents non-invasively

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20081106

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee